GENEL DEĞERLENDİRMELER

Analog devre ile dijital devre arasındaki önemli farklılıklar nedeniyle, devrenin analog kısmı devrenin geri kalanından ayrılmalı ve kablolama yapılırken özel yöntem ve kurallara uyulmalıdır. İdeal olmayan PCB özelliklerinin etkileri, özellikle yüksek frekanslı analog devrelerde fark edilir hale gelir, ancak bu makalede açıklanan genel hatalar, ses frekans aralığında çalışan cihazların performansını etkileyebilir.

Bu makalenin amacı, PCB tasarımcıları tarafından yapılan yaygın hataları tartışmak, bu hataların performans üzerindeki etkisini açıklamak ve ortaya çıkan sorunları çözmek için öneriler sunmaktır.

Baskılı devre kartı - devre bileşeni

Sadece nadir durumlarda, bir analog devrenin baskılı devre kartı, getirdiği etkilerin devrenin çalışması üzerinde herhangi bir etkisi olmayacak şekilde yönlendirilebilir. Aynı zamanda, cihazın analog devre özelliklerinin model ve prototip ile aynı olması için bu tür etkiler en aza indirilebilir.

Düzen

Dijital devre tasarımcıları, çok yakında bir sonraki geliştirmeye geçerek, atlama telleri ekleyerek veya tersine gereksiz iletkenleri kaldırarak, programlanabilir mikro devrelerin çalışmasında değişiklikler yaparak, üretilen panodaki küçük hataları düzeltebilir. Bu bir analog devre için geçerli değildir. Bu makalede tartışılan yaygın hatalardan bazıları, atlama telleri eklenerek veya fazla kablolar çıkarılarak düzeltilemez. Baskılı devre kartının tamamını çalışmaz hale getirebilirler ve getireceklerdir.

Bu düzeltme yöntemlerini kullanan bir dijital devre tasarımcısının, tasarımı üretime sunmadan çok önce bu makaledeki materyali okuyup anlaması çok önemlidir. Biraz tasarım dikkati ve olası seçeneklerin tartışılması, yalnızca PCB'nin bir hurdaya dönüşmesini engellemekle kalmayacak, aynı zamanda devrenin küçük bir analog kısmındaki hatalardan kaynaklanan maliyeti de azaltacaktır. Hataları bulmak ve düzeltmek yüzlerce saati boşa harcayabilir. Prototipleme, bu süreyi bir güne veya daha azına indirebilir. Tüm analog devreleriniz için devre tahtası.

Gürültü ve parazit kaynakları

Gürültü ve girişim, devrelerin kalite özelliklerini sınırlayan ana unsurlardır. Girişim, kaynaklar tarafından yayılabilir veya devre elemanları üzerinde indüklenebilir. Analog devre, genellikle dijital sinyal işlemcileri (DSP'ler) dahil olmak üzere yüksek hızlı dijital bileşenlerle birlikte bir baskılı devre kartında bulunur.

Yüksek frekanslı mantık sinyalleri, önemli ölçüde radyo frekansı girişimi (RFI) oluşturur. Gürültü emisyon kaynaklarının sayısı çok fazladır: dijital sistemler, cep telefonları, radyo ve televizyon için temel güç kaynakları, flüoresan lambalar için güç kaynakları, kişisel bilgisayarlar, yıldırım deşarjları, vb. Analog devre ses frekans aralığında çalışıyor olsa bile, RFI çıkış sinyalinde fark edilebilir bir gürültü oluşturabilir.

PCB KATEGORİLERİ

PCB tasarımının seçimi, bir bütün olarak cihazın mekanik performansının belirlenmesinde önemli bir faktördür. Baskılı devre kartlarının üretimi için çeşitli kalite seviyelerindeki malzemeler kullanılır. Tasarımcı için en uygun ve uygun olanı, PCB üreticisinin yakında olması olacaktır. Bu durumda, baskılı devre kartı malzemesinin ana parametreleri olan özdirenci ve dielektrik sabitini kontrol etmek kolaydır. Ne yazık ki, bu yeterli değildir ve yanıcılık, yüksek sıcaklık stabilitesi ve higroskopisite gibi diğer parametrelerin bilgisi genellikle gereklidir. Bu parametreler sadece baskılı devre kartlarının üretiminde kullanılan bileşenlerin üreticisi tarafından bilinebilir.

Lamine malzemeler FR (alev direnci, tutuşmaya karşı direnç) ve G endeksleri ile tanımlanır. FR-1 indeksine sahip malzeme en yüksek yanıcılığa ve en az FR-5'e sahiptir. G10 ve G11 endeksli malzemeler özel özelliklere sahiptir. Baskı devre kartlarının malzemeleri tabloda verilmiştir. 1.

FR-1 kategorisindeki baskılı devre kartını kullanmayın. Yüksek güçlü bileşenlerden termal hasar görmüş birçok FR-1 baskılı devre kartı örneği vardır. Bu kategorideki PCB'ler daha çok karton gibidir.

FR-4 genellikle endüstriyel ekipman imalatında kullanılırken, FR-2 ev aletleri imalatında kullanılır. Bu iki kategori endüstri standardize edilmiştir ve FR-2 ve FR-4 devre kartları genellikle çoğu uygulama için uygundur. Ancak bazen bu kategorilerin özelliklerinin kusurlu olması, diğer malzemelerin kullanımını zorunlu kılar. Örneğin, çok yüksek frekans uygulamaları için baskılı devre kartı malzemeleri olarak PTFE ve hatta seramikler kullanılmaktadır. Bununla birlikte, PCB malzemesi ne kadar egzotik olursa, fiyat da o kadar yüksek olabilir.

Bir PCB malzemesi seçerken, higroskopisitesine özellikle dikkat edin, çünkü bu parametre, kartın istenen özellikleri - yüzey direnci, sızıntı, yüksek voltaj yalıtım özellikleri (arızalar ve kıvılcımlar) ve mekanik dayanıklılık - üzerinde güçlü bir olumsuz etkiye sahip olabilir. Ayrıca çalışma sıcaklığına da dikkat edin. Sıcak noktalar, yüksek frekansta geçiş yapan büyük dijital tümleşik devreler gibi beklenmedik yerlerde bulunabilir. Bu tür alanlar doğrudan analog bileşenlerin altında bulunuyorsa, sıcaklıktaki bir artış analog devrenin özelliklerini etkileyebilir.

Tablo 1

Kategori	Bileşenler, yorumlar
FR-1	kağıt, fenolik bileşim: oda sıcaklığında presleme ve damgalama, yüksek higroskopisite
FR-2	kağıt, fenolik bileşim: ev aletlerinin tek taraflı baskılı devre kartları için geçerlidir, düşük su emme katsayısı
FR-3	kağıt, epoksi bileşimi: iyi mekanik ve elektriksel özelliklere sahip gelişmeler
FR-4	fiberglas, epoksi bileşimi: mükemmel mekanik ve elektriksel özellikler
FR-5	cam elyafı, epoksi bileşim: yüksek sıcaklıklarda yüksek dayanım, alev almaz
G10	fiberglas, epoksi bileşimi: yüksek yalıtım özellikleri, fiberglasın en yüksek mukavemeti, düşük higroskopisite
G11	cam elyafı, epoksi bileşimi: yüksek sıcaklıklarda yüksek eğilme mukavemeti, yüksek solvent direnci

PCB malzemesi seçildikten sonra PCB folyosunun kalınlığı belirlenmelidir. Bu parametre öncelikle akan akımın maksimum değerine göre seçilir. Mümkünse çok ince folyo kullanmaktan kaçının.

BASILI KARTON KATMAN SAYISI

Tek katmanlı baskılı devre kartları

Ucuz folyo malzemeleri (FR-1 veya FR-2) kullanılarak tek taraflı kartlarda çok basit elektronik devreler yapılır ve genellikle çift taraflı kartlara benzeyen çok sayıda jumper bulunur. Baskılı devre kartlarının bu şekilde oluşturulması yalnızca düşük frekanslı devreler için önerilir. Aşağıda açıklanacak nedenlerden dolayı, tek taraflı baskılı devre kartları parazite karşı oldukça hassastır. İyi bir tek taraflı PCB'nin tasarımı birçok nedenden dolayı zordur. Yine de bu türden iyi tahtalar var ama onları geliştirirken çok önceden düşünmeniz gerekiyor.

Çift katmanlı baskılı devre kartları

Bir sonraki seviyede, çoğu durumda alt tabaka malzemesi olarak FR-4 kullanan çift taraflı baskılı devre kartları bulunur, ancak bazen FR-2 de bulunur. Baskı devre kartlarında daha kaliteli delikler bu malzemeden elde edildiğinden FR-4 kullanımı daha çok tercih edilir. Çift taraflı baskılı devre kartlarındaki devrelerin kablolanması çok daha kolaydır. iki katmanda, kesişen izleri yönlendirmek daha kolaydır. Ancak, analog devreler için iz geçişi önerilmez. Mümkün olduğunda, alt katman (alt) yer poligonuna atanmalı ve geri kalan sinyaller üst katmana (üst) yönlendirilmelidir. Bir depolama sahasını yer otobüsü olarak kullanmak çeşitli faydalar sağlar:

• ortak tel, devrede en sık bağlanan teldir; bu nedenle, kablolamayı basitleştirmek için çok sayıda ortak kabloya sahip olmak mantıklıdır.
• Levhanın mekanik mukavemetini arttırır.
• ortak kabloya yapılan tüm bağlantıların direnci azalır, bu da gürültüyü ve paraziti azaltır.
• her devre devresi için dağıtılmış kapasitans artırılarak yayılan gürültünün bastırılmasına yardımcı olur.
• bir ekran olan poligon, poligonun yan tarafında bulunan kaynakların yaydığı başlatmaları bastırır.

Çift taraflı baskılı devre kartları, tüm avantajlarına rağmen, özellikle küçük sinyal veya yüksek hızlı devreler için en iyisi değildir. Genel olarak, PCB kalınlığı, yani kaplama katmanları arasındaki mesafe 1,5 mm'dir ve bu, yukarıda verilen iki katmanlı bir baskılı devre kartının bazı avantajlarını tam olarak gerçekleştirmek için çok fazladır. Örneğin tahsis edilen kapasite, bu kadar büyük bir aralık nedeniyle çok küçüktür.

Çok katmanlı baskılı devre kartları

Sorumlu devre tasarımı, çok katmanlı baskılı devre kartları (MPB'ler) gerektirir. Kullanımlarının bazı nedenleri açıktır:

• ortak kablo veri yolu, güç veriyolu kablolaması için olduğu gibi aynı kolaylık; ayrı bir katmandaki çokgenler güç veri yolu olarak kullanılıyorsa, devrenin her bir elemanına viyalar kullanarak güç sağlamak oldukça basittir;
• sinyal katmanları, sinyal iletkenlerinin kablolamasını kolaylaştıran güç raylarından arındırılır;
• Dağıtılmış kapasitans, yüksek frekanslı gürültüyü azaltan toprak ve güç poligonları arasında görünür.

Çok katmanlı baskılı devre kartlarını kullanmanın bu nedenlerine ek olarak, daha az belirgin olan başka nedenler de vardır:

• Marconi'nin zamanından beri bilinen yansıma etkisi (görüntü düzlemi etkisi) nedeniyle elektromanyetik (EMI) ve radyo frekansı (RFI) girişiminin daha iyi bastırılması. Bir iletken düz bir iletken yüzeye yakın yerleştirildiğinde, geri dönen yüksek frekanslı akımların çoğu iletkenin hemen altındaki düzlemde akacaktır. Bu akımların yönü iletkendeki akımların yönüne zıt olacaktır. Böylece iletkenin düzlemdeki yansıması bir sinyal iletim hattı oluşturur. İletkendeki ve düzlemdeki akımlar büyüklük olarak eşit ve zıt yönlerde olduğundan, yayılan girişimde bir miktar azalma meydana gelir. Yansıma efekti, yalnızca kırılmaz katı çokgenlerde etkili bir şekilde çalışır (bunlar hem zemin çokgenleri hem de yiyecek çokgenleri olabilir). Bütünlüğün herhangi bir şekilde ihlali, girişimin bastırılmasında bir azalmaya yol açacaktır.
• küçük ölçekli üretimde toplam maliyeti azaltmak. Çok katmanlı baskılı devre kartlarının üretimi daha pahalı olmasına rağmen, olası emisyonları tek ve çift katmanlı kartlardan daha azdır. Bu nedenle, bazı durumlarda, yalnızca çok katmanlı panoların kullanılması, geliştirme sırasında radyasyon seti gereksinimlerini karşılamanıza ve ek testler ve testler yapmanıza izin vermeyecektir. MFP kullanımı, yayılan gürültü seviyesini iki katmanlı panolara kıyasla 20 dB azaltabilir.

Katman sırası

Deneyimsiz tasarımcılar için, PCB katmanlarının en uygun sırası hakkında genellikle bazı kafa karışıklıkları vardır. Örneğin, iki sinyal katmanı ve iki çokgen katmanı - bir zemin katmanı ve bir güç katmanı - içeren 4 katmanlı bir odayı ele alalım. En iyi katman sırası nedir? Ekran görevi görecek çokgenler arasındaki sinyal katmanları? Veya sinyal katmanlarının girişimini azaltmak için poligon katmanlarını dahili yapmak için mi?

Bu sorunu çözerken akılda tutulması gereken önemli bir nokta, genellikle katmanların konumunun gerçekten önemli olmadığıdır, çünkü bileşenler hala dış katmanlarda bulunur ve terminallerine sinyal besleyen veri yolları bazen tüm katmanlardan geçer. katmanlar. Bu nedenle, herhangi bir ekran efekti yalnızca bir uzlaşmadır. Bu durumda, güç ve zemin poligonları arasında büyük bir dağıtılmış kapasite oluşturmaya ve bunları iç katmanlara yerleştirmeye özen göstermek daha iyidir.

Sinyal katmanlarının dışarıda olmasının bir diğer avantajı, test için sinyallerin kullanılabilirliği ve ayrıca bağlantıların değiştirilebilmesidir. İç katmanlarda bulunan iletkenlerin bağlantılarını değiştirmiş olan herkes bu fırsatı takdir edecektir.

Dörtten fazla katmana sahip baskılı devre kartları için, zemin ile güç düzlemleri arasına yüksek hızlı sinyal izlerinin yerleştirilmesi ve düşük frekanslı olanlar için dış katmanların bırakılması genel bir kuraldır.

TOPRAKLAMA

Zemini analog ve dijital parçalara ayırmak, gürültü bastırmanın en basit ve en etkili yöntemlerinden biridir. Çok katmanlı bir baskılı devre kartının bir veya daha fazla katmanı, genellikle bir yer düzlemleri katmanının altına tahsis edilir. Geliştirici çok deneyimli veya dikkatsiz değilse, o zaman analog kısmın zemini doğrudan bu poligonlara bağlanacaktır, yani. analog dönüş akımı, dijital dönüş akımı ile aynı devreyi kullanacaktır. Otomobil yetiştiricileri hemen hemen aynı şekilde çalışır ve tüm arazileri bir araya getirir.

Daha önce tasarlanmış analog ve dijital topraklamaları birleştiren tek toprak poligonlu bir baskılı devre kartı işleme tabi tutulursa, o zaman önce kart üzerindeki toprakların fiziksel olarak ayrılması gerekir (bu işlemden sonra kartın çalışması neredeyse imkansız hale gelir). Bundan sonra, analog devre bileşenlerinin analog toprak düzlemine (analog toprak oluşur) ve dijital devre bileşenlerinin dijital toprak düzlemine (dijital toprak oluşur) tüm bağlantılar yapılır. Ve ancak bundan sonra, dijital ve analog zeminler kaynakta birleştirilir.

Diğer arazi oluşum kuralları:

• Güç ve toprak rayları aynı AC potansiyelinde olmalıdır., bu, dekuplaj kapasitörlerinin ve dağıtılmış kapasitansın kullanımını ima eder.
• Üst üste binen analog ve dijital çokgenlerden kaçının (Şek. 1). Analog güç raylarını ve çokgenlerini analog zemin çokgenin üzerine konumlandırın (benzer şekilde dijital güç rayları için). Herhangi bir yerde analog ve dijital aralıklar arasında bir örtüşme varsa, örtüşen alanlar arasındaki dağıtılmış kapasitans AC kuplajı oluşturacak ve dijital bileşenlerin çalışmasından kaynaklanan gürültü analog devreye girecektir. Bu tür çakışmalar poligon izolasyonunu geçersiz kılacaktır.
  
• Ayırma, analogun dijital topraktan elektriksel izolasyonu anlamına gelmez (Şekil 2). Bunlar, tercihen bir düşük empedanslı düğümde birbirine bağlanmalıdır. Uygun bir topraklanmış sistemin tek bir toprağı vardır; bu, AC ana güçle çalışan sistemler için toprak terminali veya DC ile çalışan sistemler (pil gibi) için ortak topraktır. Bu devredeki tüm sinyal ve güç akımları, sistem toprağı olarak hizmet verecek tek bir noktada bu toprağa dönmelidir. Böyle bir nokta, cihaz kasasının çıktısı olabilir. Devre toprağını paket üzerindeki birden çok noktaya bağlarken toprak döngülerinin oluşabileceğini anlamak önemlidir. Tek bir ortak zemin noktasının oluşturulması, sistem tasarımının en zor yönlerinden biridir.
  
• Mümkünse, dönüş akımlarını taşıması amaçlanan konektörlerin terminallerini ayırın - dönüş akımları yalnızca sistem topraklama noktasında birleştirilmelidir. Konektör kontaklarının eskimesi ve eşleşen parçalarının sık sık bağlantısının kesilmesi, kontakların direncinde bir artışa yol açar, bu nedenle daha güvenilir çalışma için belirli sayıda ek pime sahip konektörlerin kullanılması gerekir. Karmaşık dijital baskılı devre kartları birçok katmana sahiptir ve yüzlerce veya binlerce iletken içerir. Ek konektör pimleri eklemenin aksine, başka bir iletken eklemek nadiren sorun yaratır. Bu başarısız olursa, kart üzerindeki her güç devresi için özel önlemler alarak iki dönüş akımı iletkeni oluşturmak gerekir.
• Devrenin analog bileşenlerinin bulunduğu PCB üzerindeki yerlerden dijital sinyal hatlarını ayırmak önemlidir. Bu, çokgenler, kısa analog sinyal yolları ve bitişik yüksek hızlı dijital ve kritik analog veri yolları ile pasif bileşenlerin dikkatli bir şekilde yerleştirilmesiyle izolasyonu (ekranlama) içerir. Dijital sinyal veri yolları, analog bileşen alanları etrafında yönlendirilmeli ve analog zemin ve analog güç veri yolları ve çokgenler ile örtüşmemelidir. Bu yapılmazsa, geliştirme öngörülemeyen yeni bir öğe içerecektir - radyasyonu yüksek empedanslı analog bileşenleri ve iletkenleri etkileyecek bir anten (Şekil 3).

• Devrenin analog kısmını kartın G/Ç bağlantılarına yakın yerleştirmek iyi bir fikirdir. Yüksek güçlü entegre devreler kullanan dijital PCB tasarımcıları, düşük iz direncinin paraziti ortadan kaldırmaya yardımcı olacağına inanarak, analog bileşenleri bağlamak için genellikle 1 mm genişliğinde ve birkaç santimetre uzunluğundaki baraları çalıştırma eğilimindedir. Sonunda elde ettiğiniz şey, dijital bileşenlerden, dijital topraklamadan ve dijital güçten sahte sinyalleri alacak ve sorunu daha da kötüleştirecek olan uzatılmış bir film kondansatörüdür.

İyi bir bileşen yerleşimi örneği

Şekil 4, güç kaynağı da dahil olmak üzere kart üzerindeki tüm bileşenlerin olası bir yerleşimini göstermektedir. Burada üç ayrı ve yalıtılmış toprak/güç düzlemi kullanılır: biri kaynak için, biri dijital devre için ve biri de analog devre için. Analog ve dijital parçaların topraklama ve güç devreleri yalnızca güç kaynağında birleştirilir. Yüksek frekanslı gürültü, besleme devrelerinde bobinler tarafından filtrelenir. Bu örnekte analog ve dijital bölümlerin yüksek frekanslı sinyalleri birbirinden ayrılmıştır. Böyle bir tasarım, bileşenlerin iyi bir şekilde yerleştirilmesini ve devrelerin ayrılması kurallarına uyulmasını sağladığından, olumlu bir sonuç alma olasılığı çok yüksektir.

Analog ve dijital sinyallerin bir analog zemin alanı üzerinde birleştirilmesini gerektiren tek bir durum vardır. Analogdan dijitale ve dijitalden analoğa dönüştürücüler, analog ve dijital topraklama pimlerine sahip muhafazalara yerleştirilmiştir. Önceki düşünceler göz önüne alındığında, dijital topraklama piminin ve analog topraklama piminin sırasıyla dijital ve analog topraklama baralarına bağlanması gerektiği varsayılabilir. Ancak, bu durumda bu doğru değil.

Pin adları (analog veya dijital) yalnızca dönüştürücünün dahili yapısını, dahili bağlantılarını ifade eder. Devrede bu pinler analog topraklama barasına bağlanmalıdır. Bağlantı entegre devre içinde de yapılabilir, ancak böyle bir bağlantının düşük direncini elde etmek topolojik sınırlamalar nedeniyle oldukça zordur. Bu nedenle, dönüştürücüler kullanılırken, analog ve dijital toprak pinlerinin harici bir bağlantısı olduğu varsayılır. Bu yapılmazsa, mikro devrenin parametreleri şartnamede verilenlerden çok daha kötü olacaktır.

Dönüştürücünün dijital elemanlarının, devrenin kalite özelliklerini bozabileceği, analog topraklama ve analog güç devrelerine dijital gürültü getirebileceği dikkate alınmalıdır. Dönüştürücülerin tasarımı, dijital parçanın mümkün olduğunca az güç tüketmesi için bu olumsuz etkiyi hesaba katar. Bu durumda, anahtarlama mantığı elemanlarından kaynaklanan parazit azalır. Dönüştürücünün dijital çıkışları aşırı yüklü değilse, dahili anahtarlama genellikle çok fazla soruna neden olmaz. Bir ADC veya DAC içeren bir baskılı devre kartı tasarlarken, dönüştürücünün dijital gücünün analog toprakla bağlantısının kesilmesine gereken özen gösterilmelidir.

PASİF BİLEŞENLERİN FREKANS ÖZELLİKLERİ

Çok sayıda tasarımcı, analog devrelerde kullanıldığında pasif bileşenlerin frekans sınırlamalarını tamamen görmezden gelir. Bu bileşenlerin sınırlı frekans aralıkları vardır ve belirtilen frekans aralığı dışında çalıştırılmaları öngörülemeyen sonuçlara yol açabilir. Bu tartışmanın sadece yüksek hızlı analog devrelerle ilgili olduğu düşünülebilir. Bununla birlikte, durum böyle olmaktan çok uzaktır - yüksek frekanslı sinyaller, düşük frekanslı devrelerin pasif bileşenlerini radyasyon veya iletkenler aracılığıyla doğrudan bağlantı yoluyla oldukça güçlü bir şekilde etkiler. Örneğin, bir op-amp üzerindeki basit bir alçak geçiren filtre, girişine yüksek frekans uygulandığında kolayca yüksek geçiren bir filtreye dönüşebilir.

dirençler

Dirençlerin yüksek frekans özellikleri, Şekil 5'te gösterilen eşdeğer devre ile temsil edilebilir.

Конденсаторы

Kapasitörlerin yüksek frekans özellikleri, Şekil 6'da gösterilen eşdeğer devre ile temsil edilebilir.

Aslında hiç kimse 160 µΩ reaktansa sahip bir elektrolitik kondansatör görmemiştir. Film ve elektrolitik kapasitör plakaları, parazitik endüktans oluşturan bükülmüş folyo katmanlardır. Seramik kapasitörlerin öz endüktans etkisi çok daha azdır, bu da yüksek frekanslarda çalışırken kullanılmalarına izin verir. Ek olarak, kapasitörler, terminallerine paralel bağlanmış bir dirence eşdeğer olan ve terminallerin ve plakaların seri bağlı direncinin etkisine parazitik etkisini ekleyen, plakalar arasında bir kaçak akıma sahiptir. Ayrıca elektrolit mükemmel bir iletken değildir. Tüm bu dirençler, bir eşdeğer seri direnç (ESR) oluşturmak için toplanır. Ayırıcı olarak kullanılan kapasitörler düşük ESR'ye sahip olmalıdır, çünkü seri direnç dalgalanma ve gürültü bastırmanın etkinliğini sınırlar. Çalışma sıcaklığının artırılması, eşdeğer seri direnci oldukça önemli ölçüde artırır ve kondansatörün performansını düşürebilir. Bu nedenle, yüksek çalışma sıcaklığında bir alüminyum elektrolitik kapasitör kullanılacaksa, uygun tipte bir kapasitör (105°C) kullanılmalıdır.

Kondansatör uçları ayrıca parazitik endüktansa katkıda bulunur. Küçük kapasitans değerleri için kablo uzunluklarını kısa tutmak önemlidir. Parazitik endüktans ve kapasitansın kombinasyonu bir rezonans devresi oluşturabilir. Uçların santimetre başına yaklaşık 8nH endüktansa sahip olduğunu varsayarsak, uçları bir santimetre uzunluğunda olan 0,01 uF'lik bir kapasitörün rezonans frekansı yaklaşık 12,5 MHz olacaktır. Bu etki, onlarca yıl önce elektronik vakum cihazları geliştiren mühendisler tarafından biliniyor. Antika radyoları restore eden ve bu etkiden habersiz olan herkes birçok sorunla karşı karşıya kalır.

Elektrolitik kondansatörler kullanılırken doğru bağlantıya dikkat edilmelidir. Pozitif terminal daha pozitif bir DC potansiyeline bağlanmalıdır. Yanlış bağlantı, DC akımının elektrolitik kapasitörden akmasına neden olur ve bu da yalnızca kapasitörün kendisine değil, devrenin bir kısmına da zarar verebilir.

Nadir durumlarda, bir devredeki iki nokta arasındaki DC potansiyel farkı ters işaret verebilir. Bu, iç yapısı seri bağlı iki kutuplu kapasitöre eşdeğer olan polar olmayan elektrolitik kapasitörlerin kullanılmasını gerektirir.

indüktans

İndüktörlerin yüksek frekans özellikleri, Şekil 7'de gösterilen eşdeğer devre ile temsil edilebilir.

Gerçekte 6,28 MΩ indüktör yoktur. Parazitik direncin doğasını anlamak kolaydır - bobinin dönüşleri, birim uzunluk başına bir miktar dirence sahip olan telden yapılmıştır. Parazitik kapasitansın algılanması, bobinin bir sonraki dönüşünün bir öncekine yakın olduğu ve yakın aralıklı iletkenler arasında kapasitif kuplaj meydana geldiği dikkate alınana kadar daha zordur. Parazitik kapasitans, üst çalışma frekansını sınırlar. Küçük tel sargılı indüktörler 10...100 MHz aralığında verimsiz olmaya başlar.

Baskılı devre kartı

Baskılı devre kartının kendisi, çok açık olmasa da, yukarıda tartışılan pasif bileşenlerin özelliklerine sahiptir.

Bir baskılı devre kartı üzerindeki iletkenlerin modeli, hem bir parazit kaynağı hem de bir alıcı olabilir. İyi kablolama, analog devrenin yayılan kaynaklara duyarlılığını azaltır.

Baskılı devre kartı, bileşenlerin iletkenleri ve uçları bir tür anten oluşturduğundan radyasyona karşı hassastır. Anten teorisi, incelenmesi gereken oldukça karmaşık bir konudur ve bu makalede ele alınmamıştır. Ancak, burada bazı temel bilgiler verilmiştir.

Biraz anten teorisi

Ana anten türlerinden biri çubuk veya düz iletkendir. Böyle bir anten çalışır, çünkü düz bir iletken parazit endüktansa sahiptir ve bu nedenle dış kaynaklardan gelen radyasyonu konsantre edebilir ve yakalayabilir. Düz bir iletkenin toplam empedansının dirençli (aktif) ve endüktif (reaktif) bir bileşeni vardır:

Doğru akım veya düşük frekanslarda, aktif bileşen baskındır. Frekans arttıkça, reaktif bileşen giderek daha önemli hale gelir. 1 kHz ila 10 kHz aralığında, endüktif bileşen etkili olmaya başlar ve iletken artık düşük dirençli bir konektör değil, daha çok bir indüktör görevi görür.

Bir PCB iletkeninin endüktansını hesaplama formülü aşağıdaki gibidir:

Tipik olarak, PCB izleri, uzunluğun santimetresi başına 6 nH ile 12 nH arasında değerlere sahiptir. Örneğin, 10 cm'lik bir iletkenin direnci 57 mΩ ve endüktansı cm başına 8 nH'dir.100 kHz'de reaktans 50 mΩ olur ve daha yüksek frekanslarda iletken bir direnç yerine bir endüktans olacaktır.

Kırbaç anten kuralı, dalga boyunun yaklaşık 1/20'si uzunluğunda alanla fark edilir şekilde etkileşime girmeye başladığını ve maksimum etkileşimin, dalga boyunun 1/4'üne eşit olan pim uzunluğunda meydana geldiğini belirtir. Bu nedenle, bir önceki paragraftaki örnekteki 10 cm'lik iletken, 150 MHz'in üzerindeki frekanslarda oldukça iyi bir anten olmaya başlayacaktır. Unutulmamalıdır ki, bir dijital devrenin saat üreteci 150 MHz'den daha yüksek bir frekansta çalışmayabilir, ancak sinyalinde her zaman daha yüksek harmonikler bulunur. Baskılı devre kartı oldukça uzun pim uçlarına sahip bileşenler içeriyorsa, bu tür pimler aynı zamanda anten görevi görebilir.

Diğer ana anten tipi döngü antenidir. Düz bir iletkenin endüktansı, büküldüğünde ve bir arkın parçası haline geldiğinde büyük ölçüde artar. Artan endüktans, antenin alan çizgileriyle etkileşime girmeye başladığı frekansı düşürür.

Döngü antenleri teorisinde oldukça bilgili olan deneyimli PCB tasarımcıları, kritik sinyaller için döngüler oluşturmamayı bilirler. Ancak bazı tasarımcılar bunu düşünmezler ve devrelerindeki dönüş ve sinyal akımı iletkenleri döngülerdir. Döngü antenlerinin oluşturulmasını bir örnekle göstermek kolaydır (Şekil 8). Ek olarak, burada bir slot antenin oluşturulması gösterilmektedir.

Üç durumu düşünün:

Seçenek A, kötü tasarıma bir örnektir. Analog zemin poligonunu hiç kullanmaz. Döngü devresi bir topraklama ve sinyal iletkeninden oluşur. Bir akım geçtiğinde, bir elektrik alan ve buna dik bir manyetik alan ortaya çıkar. Bu alanlar bir döngü anteninin temelini oluşturur. Döngü anten kuralı, maksimum verim için her bir iletkenin uzunluğunun, alınan radyasyonun dalga boyunun yarısına eşit olması gerektiğini belirtir. Ancak dalga boyunun 1/20'sinde bile döngü antenin hala oldukça etkili olduğunu unutmamalıyız.

Seçenek B, Seçenek A'dan daha iyidir, ancak çokgende muhtemelen yönlendirilecek sinyal kabloları için belirli bir yer oluşturmak için bir boşluk vardır. Sinyal ve dönüş akımı yolları bir yuva anteni oluşturur. Çiplerin etrafındaki kesiklerde başka ilmekler oluşur.

Seçenek B, daha iyi bir tasarım örneğidir. Sinyal ve dönüş akımı yolları üst üste binerek döngü anteninin verimliliğini olumsuz etkiler. Bu seçeneğin ayrıca IC'lerin çevresinde kesikler olduğunu, ancak bunların dönüş akımı yolundan ayrıldığını unutmayın.

Sinyallerin yansıması ve eşleşmesi teorisi, anten teorisine yakındır.

PCB iletkeni 90° döndürüldüğünde yansımalar meydana gelebilir. Bunun başlıca nedeni mevcut yolun genişliğindeki değişikliktir. Köşenin üst kısmında, izin genişliği 1.414 kat artar, bu da iletim hattının özelliklerinde, özellikle izin dağıtılmış kapasitansında ve içsel endüktansında bir uyumsuzluğa yol açar. Çoğu zaman bir PCB üzerinde bir izi 90° döndürmek gerekir. Birçok modern CAD paketi, çizilen yolların köşelerini yumuşatmanıza veya yolları bir yay şeklinde çizmenize olanak tanır. Şekil 9, köşe şeklini iyileştirmek için iki adımı göstermektedir. Yalnızca son örnek, iz genişliğini sabit tutar ve yansımaları en aza indirir.

Deneyimli PCB düzenleyiciler için ipucu: damlacıklar oluşturmadan ve çokgenleri dökmeden önce düzleştirme prosedürünü işin son aşamasına bırakın. Aksi takdirde, daha karmaşık hesaplamalar nedeniyle CAD paketinin düzeltilmesi daha uzun sürer.

BASKILI KARTONUN PARAZİT ETKİLERİ

- 4 katman; sinyal ve zemin çokgen katmanı bitişiktir,

- ara katman aralığı - 0,2 mm,

- iletken genişliği - 0,75 mm,

- iletken uzunluğu - 7,5 mm.

FR-4 için tipik ER değeri 4.5'tir.

Tüm değerleri formüle koyarak, bu iki veri yolu arasındaki kapasitans değerini 1,1 pF'ye eşit olarak elde ederiz. Bu kadar küçük görünen bir kapasite bile bazı uygulamalar için kabul edilemez. Şekil 11, yüksek frekanslı bir op amp'in evirici girişine bağlandığında 1 pF kapasitansın etkisini göstermektedir.

Bu etki, yine de birçok yolu olan çok sayıda soruna yol açar. Bunlardan en bariz olanı iletkenlerin uzunluğundaki azalmadır. Başka bir yol da genişliklerini azaltmaktır. Sinyali evirici girişe beslemek için bu genişlikte bir iletken kullanmak için hiçbir neden yoktur, çünkü Bu iletkenden çok az akım geçer. İz uzunluğunu 2,5 mm'ye ve genişliği 0,2 mm'ye düşürmek kapasitansı 0,1 pF'ye düşürür ve böyle bir kapasitans artık frekans yanıtında bu kadar önemli bir artışa yol açmaz. Bunu çözmenin bir başka yolu da ters girişin altındaki çokgenin bir kısmını ve ona gelen iletkeni çıkarmaktır.

Bir op amp'in ters çevirme girişi, özellikle yüksek hızlı bir op amp, yüksek kazançlı devrelerde salınım yapmaya oldukça eğilimlidir. Bu, op-amp giriş aşamasının istenmeyen kapasitansından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, parazitik kapasitansı azaltmak ve geri besleme bileşenlerini evirici girişe mümkün olduğunca yakın yerleştirmek son derece önemlidir. Alınan önlemlere rağmen amplifikatör heyecanlanırsa, devrenin rezonans frekansını değiştirmek için geri besleme dirençlerinin direncini orantılı olarak azaltmak gerekir. Dirençlerdeki bir artış da yardımcı olabilir, ancak çok daha az sıklıkla çünkü. uyarma etkisi ayrıca devrenin empedansına da bağlıdır. Geri besleme dirençlerini değiştirirken, düzeltme kapasitörünün kapasitansını değiştirmeyi unutmamak gerekir. Ayrıca dirençlerin direncinin azalmasıyla devrenin güç tüketiminin arttığını unutmamalıyız.

PCB izlerinin genişliği süresiz olarak azaltılamaz. Sınırlayıcı genişlik, hem teknolojik süreç hem de folyonun kalınlığı tarafından belirlenir. İki iletken birbirine yakın geçerse, aralarında kapasitif ve endüktif bir bağlantı oluşur (Şekil 12).

Bu asalak etkileri açıklayan ilişkiler, bu makalede verilecek kadar karmaşıktır, ancak iletim hatları ve şerit hatları ile ilgili literatürde bulunabilirler.

Diferansiyel veya mikroşerit kablolama durumu dışında, sinyal kabloları birbirine paralel olarak döşenmemelidir. İletkenler arasındaki boşluk, iletkenlerin genişliğinin en az üç katı olmalıdır.

Analog devrelerdeki izler arasındaki kapasitans, büyük direnç değerleri (birkaç MΩ) için sorunlu olabilir. Bir op-amp'in ters çeviren ve evirmeyen girişleri arasındaki nispeten büyük kapasitif bağlantı, devrenin kolayca kendi kendine uyarılmasına neden olabilir.

Ne zaman, bir baskılı devre kartı yerleştirirken, bir yol oluşturmak gerekli hale gelir, yani. ara bağlantı (Şekil 13), parazitik endüktansın da ortaya çıktığı unutulmamalıdır. Kaplamadan sonraki delik çapı d ve kanal uzunluğu h ile endüktans aşağıdaki yaklaşık formül kullanılarak hesaplanabilir:

Örneğin d=0,4 mm ve h=1,5 mm (oldukça yaygın değerler) ile deliğin endüktansı 1,1 nH'dir.

Deliğin endüktansının, aynı parazitik kapasitansla birlikte, yüksek frekanslarda çalışırken etkilenebilecek bir rezonans devresi oluşturduğunu unutmayın. Deliğin içsel endüktansı oldukça düşüktür ve rezonans frekansı gigahertz aralığında bir yerdedir, ancak sinyal yolu boyunca birden fazla yoldan geçmeye zorlanırsa, endüktansları toplanır (seri bağlantıda) ve rezonans frekansı düşer. Çözüm: analog devrelerin kritik yüksek frekanslı iletkenlerini yönlendirirken çok sayıda yoldan kaçınmaya çalışın. Diğer bir olumsuz olgu ise, yer poligonunda çok sayıda viyad ile döngüler oluşturulabilmesidir. En iyi analog kablolama - tüm sinyal iletkenleri aynı PCB katmanındadır.

Yukarıda tartışılan parazitik etkilere ek olarak, levhanın yeterince temiz olmayan yüzeyiyle ilişkili olanlar da vardır.

Devrede büyük dirençler varsa, kartın temizlenmesine özel dikkat gösterilmesi gerektiğini unutmayın. Akı kalıntıları ve kirleticiler, PCB üretiminin son aşamalarında çıkarılmalıdır. Son zamanlarda, baskılı devre kartları monte edilirken suda çözünür akılar sıklıkla kullanılmaktadır. Daha az zararlı oldukları için su ile kolaylıkla uzaklaştırılırlar. Ancak aynı zamanda, levhanın yeterince temiz olmayan suyla yıkanması, dielektrik özelliklerini kötüleştiren ek kirlenmeye yol açabilir. Bu nedenle, yüksek empedans devreli PCB'nin taze damıtılmış su ile temizlenmesi çok önemlidir.

SİNYAL ARA BAĞLANTI

Hem analog hem de dijital parçaları olan bir baskılı devre kartını ayırmanız gerekiyorsa, mantık elemanlarının elektriksel özellikleri hakkında en azından biraz fikir sahibi olmanız gerekir.

Bir mantık elemanının tipik bir çıkış aşaması, güç ve toprak devrelerinin yanı sıra birbirine seri bağlı iki transistör içerir (Şekil 14).

Çıkış aşaması bir mantık durumundan diğerine geçtiğinde durum önemli ölçüde değişir. Bu durumda, kısa bir süre için, her iki transistör aynı anda açılabilir ve çıkış aşaması besleme akımı büyük ölçüde artar, çünkü akım yolunun güç barasından toprak barasına iki seri bağlı üzerinden giden bölümünün direnci transistörler azalır. Güç tüketimi aniden artar ve sonra azalır, bu da besleme voltajında ​​yerel bir değişikliğe ve akımda keskin, kısa süreli bir değişikliğin ortaya çıkmasına neden olur. Bu tür akım değişiklikleri, RF enerjisinin yayılmasına neden olur. Nispeten basit bir baskılı devre kartında bile, mantık öğelerinin düzinelerce veya yüzlerce dikkate alınan çıkış aşaması olabilir, dolayısıyla bunların eşzamanlı çalışmasının toplam etkisi çok büyük olabilir.

Bu akım dalgalanmalarının meydana geleceği frekans aralığını doğru bir şekilde tahmin etmek imkansızdır, çünkü bunların meydana gelme sıklığı, mantık elemanındaki anahtarlama transistörlerinin yayılma gecikmesi de dahil olmak üzere birçok faktöre bağlıdır. Gecikme de üretim sürecinde ortaya çıkan birçok rastgele nedene bağlıdır. Anahtarlama gürültüsü, tüm aralıkta geniş bantlı bir harmonik dağılıma sahiptir. Dijital gürültüyü bastırmak için, uygulamaları gürültünün spektral dağılımına bağlı olan birkaç yöntem vardır.

Tablo 2, ortak kapasitör türleri için maksimum çalışma frekanslarını listeler.

Tablo 2

Tip	Maksimum frekans
alüminyum elektrolitik	100 кГц
tantal elektrolitik	1 MHz
mika	500 MHz
керамический	1 GHz

Tablodan, 1 MHz'in altındaki frekanslar için tantal elektrolitik kapasitörlerin kullanıldığı, daha yüksek frekanslarda seramik kapasitörlerin kullanılması gerektiği açıktır. Kondansatörlerin kendi rezonanslarına sahip oldukları ve yanlış seçimlerinin sadece yardımcı olmakla kalmayıp aynı zamanda sorunu daha da kötüleştirebileceği unutulmamalıdır. Şekil 15, iki genel amaçlı kapasitörün, bir 10 uF tantal elektrolitik ve bir 0,01 uF seramikin tipik kendi kendine rezonanslarını göstermektedir.

Gerçek spesifikasyonlar üreticiden üreticiye ve hatta aynı üreticiden partiden partiye değişiklik gösterebilir. Kapasitörün etkili bir şekilde çalışması için bastırdığı frekansların kendi kendine rezonans frekansından daha düşük bir aralıkta olması gerektiğini anlamak önemlidir. Aksi takdirde, reaktansın doğası endüktif olacaktır ve kondansatör artık verimli çalışmayacaktır.

Tek bir 0,1 uF kapasitörün tüm frekansları reddedeceğinden şüpheniz olmasın. Küçük kapasitörler (10 nF veya daha az) daha yüksek frekanslarda daha verimli çalışabilir.

IC Güç Ayrıştırma

Yüksek frekanslı gürültüyü bastırmak için entegre devre güç dekuplaj, güç ve toprak pinleri arasına bağlanan bir veya daha fazla kapasitörden oluşur. Uçları kapasitörlere bağlayan iletkenlerin kısa tutulması önemlidir. Durum böyle değilse, iletkenlerin kendi endüktansı önemli bir rol oynayacak ve dekuplaj kondansatörleri kullanmanın faydalarını ortadan kaldıracaktır.

Paketin içinde 1, 2 veya 4 opamp olup olmadığına bakılmaksızın, mikro devrenin her paketine bir dekuplaj kondansatörü bağlanmalıdır.Op-amp çift kutuplu bir kaynakla çalışıyorsa, o zaman dekuplaj kondansatörlerinin olması gerektiğini söylemeye gerek yoktur. her güç piminde bulunur. Kapasitans değeri, devrede mevcut olan gürültü ve parazit türüne bağlı olarak dikkatli bir şekilde seçilmelidir.

Özellikle zor durumlarda, güç çıkışına seri bağlı bir indüktör eklemek gerekli olabilir. Endüktans, kapasitörlerden sonra değil önce yerleştirilmelidir.

Daha ucuz bir yol, endüktansı düşük dirençli bir dirençle (10 ... 100 ohm) değiştirmektir. Bu durumda direnç, dekuplaj kondansatörü ile birlikte bir düşük frekans filtresi oluşturur. Bu yöntem, aynı zamanda güç tüketimine daha bağımlı hale gelen op-amp'in besleme aralığını azaltır.

Genellikle, güç devrelerindeki düşük frekanslı gürültüyü bastırmak için, güç girişi konektöründe bir veya daha fazla alüminyum veya tantal elektrolitik kondansatör kullanmak yeterlidir. Ek bir seramik kondansatör, diğer panolardan gelen yüksek frekanslı gürültüyü bastıracaktır.

GİRİŞ VE ÇIKIŞ MEVDUAT

İndüklenen gürültünün frekans aralığının devrenin frekans aralığından önemli ölçüde farklı olduğu bir durumda, çözüm basit ve açıktır - yüksek frekanslı gürültüyü bastırmak için pasif bir RC filtresi yerleştirmek. Bununla birlikte, pasif bir filtre kullanırken dikkatli olunmalıdır: özellikleri (pasif bileşenlerin frekans özelliklerinin kusurlu olması nedeniyle), kesme frekansından (f) 100 ... 1000 kat daha yüksek frekanslarda özelliklerini kaybeder._3db). Farklı frekans aralıklarına ayarlanmış seri bağlı filtreler kullanılırken, yüksek geçiren filtre parazite en yakın olmalıdır. Gürültü bastırma için ferrit indüktörler de kullanılabilir; belirli bir frekansa kadar direncin endüktif doğasını korurlar ve dirençlerinin üzerinde aktif hale gelirler.

Analog devre üzerindeki girişim o kadar büyük olabilir ki, yalnızca ekranlar kullanılarak ondan kurtulmak (veya en azından azaltmak) mümkündür. Etkili çalışmaları için, en çok soruna neden olan frekansların devreye giremeyeceği şekilde dikkatlice tasarlanmaları gerekir. Bu, kalkanın, korumalı radyasyonun dalga boyunun 1/20'sinden daha büyük deliklere veya kesiklere sahip olmaması gerektiği anlamına gelir. PCB tasarımının en başından itibaren amaçlanan ekran için yeterli alan bırakmak iyi bir fikirdir. Bir kalkan kullanırken, devreye tüm bağlantılar için ek olarak ferrit halkalar (veya boncuklar) kullanabilirsiniz.

OP-AMP GÖVDELERİ

Tek bir op-amp'te çıkış, girişlerin karşı tarafında bulunur. Bu, geri besleme tellerinin uzunluğu nedeniyle amplifikatörün yüksek frekanslarda çalıştırılmasını zorlaştırabilir. Bunun üstesinden gelmenin bir yolu, amplifikatör ve geri besleme bileşenlerini PCB'nin zıt taraflarına yerleştirmektir. Ancak bu, zemin poligonunda en az iki ek delik ve kesikle sonuçlanır. Bazen, ikinci amplifikatör kullanılmasa bile (ve çıkışlarının doğru şekilde bağlanması gerekir) bu sorunu çözmek için çift op-amp kullanmaya değer. Şekil 17, ters bir bağlantı için geri besleme döngü tellerinin kısaltılmasını göstermektedir.

Yukarıdakilere ek olarak ikili ve dörtlü op amfiler daha sıkı montaja izin verir. Ayrı amplifikatörler, olduğu gibi, birbirine göre yansıtılır (Şekil 18).

Şekil 17 ve 18, tek kaynağa sahip orta seviye bir sürücü gibi normal çalışma için gereken tüm bağlantıları göstermez. Şekil 19, dörtlü bir amplifikatör kullanırken böyle bir sürücünün bir diyagramını göstermektedir.

Diyagram, üç bağımsız evirme aşamasının uygulanması için gerekli tüm bağlantıları gösterir. Yarım gerilim sürücüsünün iletkenlerinin doğrudan entegre devre paketinin altında yer almasına dikkat etmek gerekir, bu da uzunluklarını azaltmayı mümkün kılar. Bu örnek nasıl olması gerektiğini değil, ne yapılması gerektiğini gösteriyor. Örneğin orta seviye voltaj, dört amplifikatörün tümü için aynı olabilir. Pasif bileşenler uygun şekilde boyutlandırılabilir. Örneğin, boyut 0402 düzlemsel bileşenler, standart bir SO paketinin pim aralığıyla eşleşir. Bu, yüksek frekans uygulamaları için çok kısa iletken uzunluklarına izin verir.

Operasyonel amplifikatör paketi türleri, esas olarak DIP (dual-in-line) ve SO (small-outline) içerir. Paket boyutu küçüldükçe uç aralığı da küçülerek daha küçük pasif bileşenlerin kullanılmasına izin verir. Devre boyutunun bir bütün olarak küçültülmesi, parazitik endüktansları azaltır ve daha yüksek frekanslarda çalışmaya izin verir. Ancak bu, bileşenler ve iletkenler arasında artan kapasitif kuplaj nedeniyle daha güçlü karışma ile sonuçlanır.

HACİMSEL VE ​​YÜZEY MONTAJI

Ayrıca eklenti bileşenleri kullanıldığında kartın boyutları ve iletkenlerin uzunluğu artar, bu da devrenin yüksek frekanslarda çalışmasına izin vermez. Yolların kendi endüktansları vardır ve bu da devrenin dinamik özelliklerine kısıtlamalar getirir. Bu nedenle, yüksek frekanslı devreler veya yüksek hızlı mantık devrelerinin yakınında bulunan analog devreler için geçmeli bileşenler önerilmez.

Bazı tasarımcılar, iletkenlerin uzunluğunu azaltmak amacıyla dirençleri dikey olarak yerleştirirler. İlk bakışta, bu rotanın uzunluğunu azaltıyor gibi görünebilir. Bununla birlikte, bu, dirençten geçen akım yolunu artırır ve direncin kendisi bir döngüdür (endüktans bobini). Yayma ve alma kapasitesi kat kat artar.

Yüzey montajı, bileşenin her pimi için bir delik gerektirmez. Bununla birlikte, bir devreyi test ederken problemler vardır ve özellikle küçük ölçekli bileşenler kullanırken, test noktaları olarak via'ları kullanmanız gerekir.

KULLANILMAYAN OU BÖLÜMLERİ

SONUÇ

• baskılı devre kartını bir elektrik devresi bileşeni olarak düşünün;
• gürültü ve parazit kaynakları hakkında bir fikir ve anlayışa sahip olmak;
• model ve yerleşim devreleri.

Baskılı devre kartı:

• yalnızca yüksek kaliteli malzemeden (örneğin, FR-4) yapılmış baskılı devre kartları kullanın;
• çok katmanlı baskılı devre kartları üzerinde yapılan devreler, iki katmanlı kartlarda yapılan devrelere göre dış parazite karşı 20 dB daha az hassastır;
• farklı araziler ve beslemeler için ayrı, örtüşmeyen çokgenler kullanın;
• topraklama ve güç poligonlarını PCB'nin iç katmanlarına yerleştirin.

bileşenleri:

• kartın pasif bileşenleri ve izleri tarafından getirilen frekans sınırlamalarının farkında olun;
• yüksek hızlı devrelerde pasif bileşenlerin dikey olarak yerleştirilmesinden kaçınmaya çalışın;
• yüksek frekanslı devreler için yüzeye montaj için tasarlanmış bileşenler kullanın;
• iletkenler ne kadar kısa olursa o kadar iyi olmalıdır;
• daha uzun bir iletken uzunluğu gerekiyorsa, genişliğini azaltın;
• aktif bileşenlerin kullanılmayan uçları düzgün şekilde bağlanmalıdır.

• analog devreyi güç konektörünün yakınına yerleştirin;
• mantık sinyalleri taşıyan kabloları asla kartın analog alanından geçirmeyin;
• iletkenleri op-amp'in ters çevirme girişi için uygun hale getirin;
• op-amp'in eviren ve evirmeyen girişlerinin iletkenlerinin uzun bir mesafe için birbirine paralel olmadığından emin olun;
• fazladan yol kullanmaktan kaçınmaya çalışın, çünkü kendi endüktansları ek sorunlara yol açabilir;
• iletkenleri dik açıyla döşemeyin ve mümkünse köşelerin üst kısımlarını düzleştirin.

Değişim:

• güç devrelerindeki gürültüyü bastırmak için doğru kapasitör tiplerini kullanın;
• düşük frekanslı girişimi ve gürültüyü bastırmak için güç girişi konektöründe tantal kondansatörler kullanın;
• yüksek frekanslı girişimi ve gürültüyü bastırmak için güç girişi konektöründe seramik kapasitörler kullanın;
• mikro devrenin her güç çıkışında seramik kapasitörler kullanın; gerekirse, farklı frekans aralıkları için birkaç kapasitör kullanın;
• devrede uyarma meydana gelirse, daha büyük değil, daha küçük kapasitans değerine sahip kapasitörler kullanmak gerekir;
• güç devrelerindeki zor durumlarda, küçük dirençli veya endüktanslı seri bağlı dirençler kullanın;
• analog güç dekuplaj kapasitörleri dijital toprağa değil, yalnızca analog toprağa bağlanmalıdır.

Beşinci neslin ilk mobil ağları için gereksinimler tanımlanmıştır 25.02.2017

Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU), bu on yılın sonunda piyasada olması gereken beşinci nesil (5G) hücresel ağlar için veri hızı gerekliliklerini yayınladı.

Çalışma, IMT-2020 programı çerçevesinde yürütülmektedir. Bu atama, sırasıyla üçüncü (2000G) ve dördüncü (3G) nesillerin tüm ağlarının temeli olarak hizmet veren mobil telekomünikasyon sistemleri, IMT-4 ve IMT-Advanced için mevcut ITU küresel standartlar ailesine bir ek olarak seçildi. .

Daha önce bildirildiği gibi, 5G durumunda, bir abone tarafından maksimum veri indirme hızı yaklaşık 20 Gbps olarak ayarlanmıştır. Ters bağlantının verimi teorik olarak 10 Gbit/s'ye ulaşmalıdır.

Beşinci nesil ağların günlük gerçek koşullarda, alırken 100 Mbps ve gönderirken 50 Mbps bilgi aktarım hızı sağlaması gerektiği belirlenmiştir. Bu tür göstergeler mevcut LTE ağlarında elde edilebilir, ancak 5G durumunda bunlar tepe değil, aslında minimum değerler olacaktır.

Ayrıca yeni ağlardaki gecikmelerin 4 ms'yi geçmemesi gerektiği de tespit edilmiştir. 5G altyapısı, 1 km2 alan başına en az bir milyon tüketiciyi birbirine bağlama yeteneği sağlamalıdır. Bu durumda sadece akıllı telefonlar ve telefonlardan değil, aynı zamanda Nesnelerin İnterneti cihazlarından, akıllı arabalardan, çeşitli sensörlerden vb.