Technologie „železo-laser“ pro výrobu desek plošných spojů(ULT) doslova za pár let se rozšířil v amatérských rádiových kruzích a umožňuje vám získat desky plošných spojů docela Vysoká kvalita. Ručně kreslené desky plošných spojů vyžadují spoustu času a nejsou imunní vůči chybám.

Při výrobě tištěných induktorů pro vysokofrekvenční obvody jsou kladeny speciální požadavky na přesnost vzoru. Okraje vodičů cívek by měly být co nejhladší, protože to ovlivňuje jejich kvalitativní faktor. Ruční kreslení víceotáčkové spirálové cívky je velmi problematické a zde může mít své slovo ULT.

Rýže. 1

Rýže. 2

Vše je tedy v pořádku. Pojďme spustit počítačový program SPRINT-LAYOUT , například verze 5.0. Nastavte v nastavení programu:

Stupnice mřížky - 1,25 mm;

Šířka čáry - 0,8 mm;

Rozměry desky - 42,5x42,5 mm;

Vnější průměr „náplasti“ je 1,5 mm;

Průměr otvoru v „záplatě“ je 0,5 mm.

Najděte střed desky a nakreslete šablonu vodiče cívky (obr. 1)podél souřadnicové sítě pomocí nástroje VODIČ, stočením cívky do pravá strana(pro šablonu, kterou potřebujete zrcadlový obraz, ale lze jej získat později při tisku). Na začátek a konec cívky nainstalujeme „záplatu“, která spojí cívku s prvky obvodu.

V nastavení tisku nastavíme počet tisků na arch, vzdálenost mezi tisky a v případě potřeby „přetočení“ cívky druhým směrem i zrcadlový tisk návrhu. Měli byste tisknout na hladký papír nebo speciální fólii a při tisku nastavit nastavení tiskárny na maximální zásobu toneru.

Dále se řídíme standardem ULT. Sklolaminátovou fólii připravíme, povrch fólie očistíme a odmastíme např. acetonem. Šablonu s tonerem naneseme na fólii a přežehlíme horkou žehličkou přes list papíru, dokud toner na fólii bezpečně nepřilne.

Poté papír namočte pod tekoucí vodu z vodovodu (studená nebo pokojová teplota) a opatrně jej vyjměte v „peletkách“, toner ponechte na fólii desky. Desku naleptáme a poté z ní odstraníme toner rozpouštědlem, například acetonem. Na desce zůstává čirý vodič vysoce kvalitní „potištěné“ tlumivky.

Potištěné svitky se spirálovými závity pomocí ULT jsou o něco horší kvality. To je způsobeno čtvercovým tvarem obrazových pixelů, takže okraje spirálového cívkového vodiče jsou zubaté. Je pravda, že tyto nepravidelnosti jsou poměrně malé a kvalita navijáku je obecně stále vyšší než u ručního ovládání.

Znovu otevřete program SPRINT-LAYOUT verze 5.0. V sadě nástrojů vyberte SPECIÁLNÍ FORMULÁŘ – nástroj pro kreslení mnohoúhelníků a spirál. Vyberte záložku SPIRÁLA. Nainstalujte:

Počáteční rádius (START RADIUS) -2 mm;

Vzdálenost mezi závity (DISTANCE) - 1,5 mm;

Šířka vodiče (TRACK WIDTH) -0,8 mm;

Počet otáček (TURNS) je například 20.

Velikost desky obsazené takovou cívkou je 65x65 mm (obr. 2).

Tiskové kotouče jsou obvykle spojeny dohromady pásmové filtry(PF) pomocí malých kondenzátorů. Je však možná i jejich indukční vazba, jejíž stupeň lze měnit změnou vzdálenosti mezi rovinami cívek nebo excentrickým natáčením jedné vůči druhé. Lze dosáhnout pevného uložení cívek vůči sobě navzájem

Sestavte pomocí dielektrických vzpěr.

Indukčnost cívek lze upravit zkratováním závitů, přerušením tištěného vodiče nebo jeho částečným odstraněním. Tím se zvýší frekvence ladění obvodu. Snížení frekvence lze dosáhnout připájením malokapacitních kondenzátorů typu SMD mezi závity.

Výroba VKV cívek v podobě meandru, přímých a zakřivených linií, hřebenových filtrů atd. použití ULT také dodává finálnímu produktu eleganci a zpravidla zvyšuje jeho kvalitativní faktor (kvůli „hladkým“ hranám tištěných vodičů).Při výrobě je však třeba pamatovat na kvalitu podkladového materiálu (sklolaminát) , který s rostoucí frekvencí ztrácí své izolační vlastnosti.V ekvivalentních obvodech by měl být ztrátový odpor v dielektriku zapojen paralelně s tištěnými cívkami a tento odpor bude tím nižší, čím vyšší bude pracovní frekvence a tím horší bude kvalita dielektrika. .

V praxi lze fóliové sklolaminát plně využít pro výrobu tištěných rezonančních obvodů až do rozsahu 2 metrů včetně (cca do 150 MHz). V rozsahu 70 cm (až přibližně 470...500 MHz) lze použít speciální vysokofrekvenční třídy skelných vláken. Při vyšších frekvencích by měl být použit RF fluoroplast (teflon), keramika nebo sklo potažené fólií.

Tištěný induktor má zvýšený kvalitativní faktor v důsledku snížení mezizávitové kapacity, získané na jedné straně díky malé tloušťce fólie a na druhé straně stoupání „vinutí“ cívky. Uzavřený rám z uzemněné fólie kolem tištěné cívky v její rovině slouží jako stínění od ostatních cívek a tištěných vodičů, ale má malý vliv na parametry cívky, pokud je její obvod pod nízkým RF napětím (připojen ke společnému vodiči) a jeho střed je pod vysokým.

Literatura

1. G. Panasenko. Výroba tiskových kotoučů. - Rozhlas, 1987, č. 5, s. 62.

Trochu teorie antény

Na DC nebo nízkých frekvencích převažuje aktivní složka. S rostoucí frekvencí je reaktivní složka stále významnější. V rozsahu od 1 kHz do 10 kHz začíná působit indukční složka a vodič již není nízkoimpedanční konektor, ale působí spíše jako induktor.

Vzorec pro výpočet indukčnosti vodiče PCB je následující:

Typicky mají stopy na desce s plošnými spoji hodnoty od 6 nH do 12 nH na centimetr délky. Například 10 cm vodič má odpor 57 mOhm a indukčnost 8 nH na cm. Při frekvenci 100 kHz se reaktance stane 50 mOhm a při vyšších frekvencích bude vodič spíše indukční než odporový. .

Pravidlem pro bičovou anténu je, že začíná znatelně interagovat s polem přibližně na 1/20 vlnové délky a maximální interakce nastává při délce tyče 1/4 vlnové délky. Proto se z 10cm vodiče z příkladu v předchozím odstavci začne stávat docela dobrá anténa na frekvencích nad 150 MHz. Je třeba připomenout, že i když generátor hodinová frekvence Digitální obvod nesmí pracovat na frekvencích nad 150 MHz, jeho signál vždy obsahuje vyšší harmonické. Pokud deska s plošnými spoji obsahuje součástky s kolíky značné délky, mohou takové kolíky sloužit i jako antény.

Dalším hlavním typem antény je smyčková anténa. Indukčnost přímého vodiče se velmi zvyšuje, když se ohýbá a stává se součástí oblouku. Zvýšení indukčnosti snižuje frekvenci, při které anténa začíná interagovat se siločárami.

Zkušení návrháři plošných spojů s rozumnou znalostí teorie smyčkových antén vědí, že nemají navrhovat smyčky pro kritické signály. Někteří konstruktéři na to ale nemyslí a vodiče zpětného a signálního proudu v jejich obvodech jsou smyčky. Vytvoření smyčkových antén je snadné demonstrovat na příkladu (obr. 8). Navíc je zde znázorněno vytvoření štěrbinové antény.


Uvažujme tři případy:

Možnost A je příkladem špatného návrhu. Vůbec nepoužívá analogový pozemní polygon. Obvod smyčky je tvořen zemním a signálním vodičem. Při průchodu proudu vzniká elektrické pole a na něj kolmé magnetické pole. Tato pole tvoří základ smyčkové antény. Pravidlo smyčkové antény říká, že pro nejlepší účinnost by měla být délka každého vodiče rovna polovině vlnové délky přijímaného záření. Neměli bychom však zapomínat, že i při 1/20 vlnové délky je smyčková anténa stále poměrně účinná.

Varianta B je lepší než varianta A, ale v polygonu je mezera, pravděpodobně kvůli vytvoření specifického místa pro vedení signálových vodičů. Cesty signálu a zpětného proudu tvoří štěrbinovou anténu. Další smyčky se tvoří ve výřezech kolem třísek.

Varianta B je příkladem lepšího návrhu. Cesty signálu a zpětného proudu se shodují, což neguje účinnost smyčkové antény. Všimněte si, že tento design má také výřezy kolem čipů, ale ty jsou odděleny od cesty zpětného proudu.

Teorie odrazu a přizpůsobení signálu je blízká teorii antén.

Ke kapacitní vazbě dochází mezi vodiči PCB na různých vrstvách, když se protínají. Někdy to může způsobit problém. Vodiče umístěné nad sebou na sousedních vrstvách vytvářejí kondenzátor s dlouhou vrstvou. Kapacita takového kondenzátoru se vypočítá pomocí vzorce znázorněného na obrázku 10.

Deska s plošnými spoji může mít například následující parametry:
- 4 vrstvy; signální a pozemní polygonové vrstvy sousedí,
- rozteč mezi vrstvami - 0,2 mm,
- šířka vodiče - 0,75 mm,
- délka vodiče - 7,5 mm.

Typická ER dielektrická konstanta pro FR-4 je 4,5.

Dosazením všech hodnot do vzorce získáme hodnotu kapacity mezi těmito dvěma sběrnicemi rovnou 1,1 pF. I takto zdánlivě malá kapacita je pro některé aplikace nepřijatelná. Obrázek 11 znázorňuje účinek kapacitance 1 pF při připojení k invertujícímu vstupu vysokofrekvenčního operačního zesilovače.

Je vidět, že amplituda výstupního signálu se zdvojnásobuje při frekvencích blízkých horní hranici frekvenčního rozsahu operačního zesilovače. To může vést k oscilacím, zejména na provozních frekvencích antény (nad 180 MHz).

Tento efekt vyvolává řadu problémů, pro které však existuje mnoho způsobů, jak je řešit. Nejviditelnější z nich je zkrácení délky vodičů. Dalším způsobem je zmenšit jejich šířku. Není důvod používat vodič této šířky pro připojení signálu na invertující vstup, protože Tímto vodičem protéká velmi malý proud. Zmenšení délky stopy na 2,5 mm a šířky na 0,2 mm povede ke snížení kapacity na 0,1 pF a taková kapacita již nepovede k tak výraznému zvýšení frekvenční charakteristiky. Dalším způsobem řešení problému je odstranění části polygonu pod invertujícím vstupem a pod vodičem, který k němu vede.

Signální vodiče by neměly být vedeny paralelně k sobě, s výjimkou diferenciálních nebo mikropáskových vedení. Mezera mezi vodiči by měla být alespoň trojnásobkem šířky vodičů.

Kapacita mezi stopami v analogových obvodech může způsobit problémy s velkými hodnotami odporu (několik megaohmů). Relativně velká kapacitní vazba mezi invertujícími a neinvertujícími vstupy operačního zesilovače může snadno způsobit oscilaci obvodu.

Pamatujte, že pokud jsou v obvodu velké odpory, pak je třeba věnovat zvláštní pozornost čištění desky. Během finálních operací výroby desky s plošnými spoji je nutné odstranit veškeré zbývající tavidlo a nečistoty. V Nedávno Při instalaci desek plošných spojů se často používají vodou ředitelná tavidla. Protože jsou méně škodlivé, lze je snadno odstranit vodou. Současně však může mytí desky nedostatečně čistou vodou vést k dodatečnému znečištění, které zhoršuje dielektrické vlastnosti. Proto je velmi důležité čistit vysokoimpedanční obvodovou desku čerstvou destilovanou vodou.

IZOLACE SIGNÁLU

Jak již bylo uvedeno, rušení může proniknout do analogové části obvodu prostřednictvím napájecích obvodů. Ke snížení takového rušení se používají oddělovací (blokovací) kondenzátory, které snižují místní impedanci napájecích sběrnic.

Pokud potřebujete rozmístit desku s plošnými spoji, která má jak analogové, tak digitální části, musíte mít alespoň malé pochopení elektrické charakteristiky logické prvky.

Typický výstupní stupeň logický prvek obsahuje dva tranzistory zapojené do série a umístěné mezi silovým a zemním obvodem (obr. 14).

Tyto tranzistory ideálně pracují striktně v protifázi, tzn. když je jeden z nich otevřený, pak je ve stejném okamžiku druhý uzavřen a na výstupu generuje buď logickou jedničku nebo logickou nulu. V logickém stavu ustáleného stavu je spotřeba logického prvku malá.

Situace se dramaticky změní, když se koncový stupeň přepne z jednoho logického stavu do druhého. V tomto případě mohou být na krátkou dobu oba tranzistory současně otevřeny a napájecí proud koncového stupně se značně zvýší, protože odpor proudové cesty od napájecí sběrnice k zemní sběrnici přes dva sériově zapojené tranzistory klesá. Spotřeba energie se prudce zvyšuje a poté rychle snižuje, což vede k místní změně napájecího napětí a vzniku prudké, krátkodobé změny proudu. Tyto změny proudu mají za následek vyzařování vysokofrekvenční energie. I na relativně jednoduché desce plošných spojů mohou být desítky či stovky uvažovaných koncových stupňů logických prvků, takže celkový efekt jejich současného provozu může být velmi velký.

Není možné přesně předvídat frekvenční rozsah, ve kterém se tyto proudové rázy budou vyskytovat, protože frekvence jejich výskytu závisí na mnoha faktorech, včetně zpoždění šíření spínacích tranzistorů logického prvku. Zpoždění zase závisí také na mnoha náhodných příčinách, které vznikají během výrobního procesu. Spínací šum má širokopásmové rozložení harmonických složek v celém rozsahu. Existuje několik metod pro potlačení digitálního šumu, jejichž použití závisí na spektrálním rozložení šumu.

Tabulka 2 ukazuje maximální pracovní frekvence pro běžné typy kondenzátorů.

tabulka 2

Z tabulky je zřejmé, že pro frekvence pod 1 MHz se používají tantalové elektrolytické kondenzátory, pro vyšší frekvence by měly být použity kondenzátory keramické. Je třeba pamatovat na to, že kondenzátory mají svou vlastní rezonanci a jejich nesprávná volba nemusí nejen pomoci, ale také zhoršit problém. Obrázek 15 ukazuje typické vlastní rezonance dvou běžných kondenzátorů - 10 μF tantalového elektrolytického a 0,01 μF keramického.

Skutečné specifikace se mohou lišit mezi různými výrobci a dokonce i šarže od šarže v rámci stejného výrobce. Je důležité pochopit, že pro efektivní práce kondenzátoru, frekvence, které potlačuje, musí být v nižším rozsahu, než je frekvence jeho vlastní rezonance. V opačném případě bude povaha reaktance indukční a kondenzátor již nebude efektivně fungovat.

Nenechte se mýlit, že jeden 0,1 µF kondenzátor potlačí všechny frekvence. Malé kondenzátory (10 nF nebo méně) mohou pracovat efektivněji při vyšších frekvencích.

Oddělení napájení IC

Principem oddělení výkonu u integrovaných obvodů pro potlačení vysokofrekvenčního šumu je použití jednoho nebo více kondenzátorů zapojených mezi napájecí a zemnící kolíky. Je důležité, aby vodiče spojující vodiče s kondenzátory byly krátké. Pokud tomu tak není, pak bude hrát významnou roli vlastní indukčnost vodičů a negovat výhody použití oddělovacích kondenzátorů.

Ke každému čipu, bez ohledu na jeho počet, musí být připojen oddělovací kondenzátor operační zesilovače umístěné uvnitř pouzdra - 1, 2 nebo 4. Pokud je operační zesilovač napájen bipolární napájení, pak je samozřejmé, že na každém napájecím pinu musí být umístěny oddělovací kondenzátory. Hodnota kapacity musí být pečlivě zvolena v závislosti na typu šumu a rušení přítomných v obvodu.

Ve zvláště obtížných případech může být nutné přidat indukčnost zapojenou do série s výstupním výkonem. Indukčnost by měla být umístěna před, nikoli za kondenzátory.

Dalším, levnějším způsobem je nahrazení indukčnosti rezistorem s nízkým odporem (10...100 Ohmů). V tomto případě spolu s oddělovacím kondenzátorem tvoří rezistor dolní propust. Tato metoda snižuje rozsah napájení operačního zesilovače, který se také stává více závislým na spotřebě energie.

Pro potlačení nízkofrekvenčního šumu ve výkonových obvodech obvykle stačí použít jeden nebo více hliníkových nebo tantalových elektrolytických kondenzátorů na napájecím vstupním konektoru. Přídavný keramický kondenzátor potlačí vysokofrekvenční rušení z jiných desek.

IZOLACE VSTUPNÍCH A VÝSTUPNÍCH SIGNÁLŮ

Mnoho problémů se šumem vyplývá z přímého připojení vstupních a výstupních kolíků. V důsledku vysokofrekvenčních omezení pasivních součástek může být odezva obvodu při vystavení vysokofrekvenčnímu šumu značně nepředvídatelná.

V situaci, kdy je frekvenční rozsah indukovaného šumu výrazně odlišný od frekvenčního rozsahu obvodu, je řešení jednoduché a zřejmé - umístění pasivního RC filtru pro potlačení vysokofrekvenčního rušení. Při použití pasivního filtru však musíte být opatrní: jeho charakteristiky (vzhledem k neideálním frekvenčním charakteristikám pasivních součástek) ztrácejí své vlastnosti při frekvencích 100...1000krát vyšších, než je mezní frekvence (f 3db). Při použití sériově zapojených filtrů naladěných na různé frekvenční rozsahy by měl být filtr s vyšší frekvencí nejblíže ke zdroji rušení. K potlačení šumu lze také použít induktory na feritových kroužcích; zachovávají si indukční charakter odporu až do určité frekvence a nad jejich odpor se stává aktivní.

Rušení na analogovém obvodu může být tak velké, že je nemožné se ho zbavit (nebo podle alespoň, snížit) je možné pouze pomocí obrazovek. Aby fungovaly efektivně, musí být pečlivě navrženy tak, aby do obvodu nemohly vstoupit frekvence, které způsobují největší problémy. To znamená, že stínění by nemělo mít otvory nebo výřezy větší než 1/20 vlnové délky stíněného záření. Pro navrhovaný stínění je dobré vyčlenit dostatečný prostor již od počátku návrhu DPS. Při použití stínění můžete volitelně použít feritové kroužky (nebo korálky) pro všechna připojení k obvodu.

PROVOZNÍ POUZDRA NA ZESILOVAČE

V jednom pouzdře jsou obvykle umístěny jeden, dva nebo čtyři operační zesilovače (obr. 16).

Jeden operační zesilovač má často také další vstupy, například pro nastavení offsetového napětí. Duální a quad operační zesilovače mají pouze invertující a neinvertující vstupy a výstupy. Proto v případě potřeby mějte dodatečné úpravy musí být použity jednotlivé operační zesilovače. Při použití přídavných výstupů je třeba pamatovat na to, že se svou strukturou jedná o pomocné vstupy, proto je třeba s nimi zacházet opatrně a v souladu s doporučeními výrobce.

V jednom operačním zesilovači je výstup umístěn na opačné straně vstupů. To může způsobit potíže při provozu zesilovače na vysokých frekvencích kvůli dlouhým vodičům zpětná vazba. Jedním ze způsobů, jak to překonat, je umístit zesilovač a komponenty zpětné vazby na různé strany PCB. To však vede k minimálně dvěma dalším otvorům a zářezům v broušeném mnohoúhelníku. Někdy se k vyřešení tohoto problému vyplatí použít duální operační zesilovač, i když není použit druhý zesilovač (a jeho piny musí být správně zapojeny). Obrázek 17 znázorňuje zmenšení délky vodičů zpětnovazebního obvodu pro invertující připojení.

Duální operační zesilovače jsou zvláště běžné ve stereo zesilovačích a čtyřnásobné operační zesilovače se používají ve vícestupňových filtračních obvodech. To má však poměrně významnou nevýhodu. I když moderní technologie poskytuje slušnou izolaci mezi signály zesilovače na stejném křemíkovém čipu, stále mezi nimi dochází k přeslechům. Pokud je potřeba mít velmi malé množství takového rušení, pak je nutné použít jednotlivé operační zesilovače. Přeslechy nevznikají pouze při použití duálních nebo čtyřnásobných zesilovačů. Jejich zdrojem může být velmi těsná blízkost pasivních prvků různých kanálů.

Duální a quad operační zesilovače, kromě výše uvedených, umožňují hustší instalaci. Jednotlivé zesilovače se zdají být vůči sobě zrcadlové (obr. 18).

Obrázky 17 a 18 neukazují všechna připojení potřebná pro normální provoz, jako je ovladač střední úrovně na jednom zdroji. Obrázek 19 ukazuje schéma takového tvarovače při použití čtyřnásobného zesilovače.

Diagram ukazuje všechna potřebná připojení k realizaci tří nezávislých invertujících stupňů. Je třeba dbát na to, že vodiče budiče polovičního napájecího napětí jsou umístěny přímo pod pouzdrem integrovaného obvodu, což umožňuje zkrácení jejich délky. Tento příklad neilustruje, jak by se měla vytvořit připojení, ale co by se mělo udělat s umístěním a směrováním komponent. Například průměrné napětí úrovně by mohlo být stejné pro všechny čtyři zesilovače. Pasivní součásti mohou být odpovídajícím způsobem dimenzovány. Například plošné součásti velikosti rámu 0402 odpovídají rozteči kolíků standardního pouzdra SO. To umožňuje, aby délky vodičů pro vysokofrekvenční aplikace byly velmi krátké.

3D A POVRCHOVÁ MONTÁŽ

Při umísťování operačních zesilovačů do pouzder DIP a pasivních součástek s přívodními vodiči musí být na desce s plošnými spoji zajištěny prokovy pro jejich montáž. Takové součástky se v současnosti používají tam, kde nejsou žádné zvláštní požadavky na rozměry desky s plošnými spoji; Obvykle jsou levnější, ale náklady na desku s plošnými spoji se během výrobního procesu zvyšují kvůli vrtání dalších otvorů pro vývody součástek.

Při použití vnějších součástek se navíc zvětšují rozměry desky a délka vodičů, což neumožňuje obvodu pracovat na vysokých frekvencích. Prokovy mají vlastní indukčnost, která také omezuje dynamické charakteristiky obvodu. Proto se režijní komponenty nedoporučují pro implementaci vysokofrekvenčních obvodů nebo pro analogové obvody umístěné vedle vysokorychlostních logických obvodů.

Někteří návrháři, kteří se snaží zkrátit délku vodičů, umístí rezistory svisle. Na první pohled se může zdát, že se tím zkracuje délka trasy. Tím se však zvětší dráha proudu rezistorem a samotný odpor představuje smyčku (závit indukčnosti). Vysílací a přijímací schopnosti se mnohonásobně zvyšují.

Povrchová montáž nevyžaduje otvor pro každou součástku. Problémy však nastávají při testování obvodu a je nutné použít prokovy jako testovací body, zejména při použití malých součástek.

NEPOUŽITÉ SEKCE OP-AMP

Při použití dvou a čtyř operačních zesilovačů v obvodu mohou některé sekce zůstat nevyužité a musí být v tomto případě správně zapojeny. Nesprávné připojení může vést ke zvýšené spotřebě energie, většímu zahřívání a většímu šumu z operačních zesilovačů používaných ve stejném pouzdru. Piny nepoužitých operačních zesilovačů lze zapojit tak, jak je znázorněno na Obr. 20a. Propojení pinů s přídavnými součástkami (obr. 20b) usnadní použití tohoto operačního zesilovače během nastavení.

ZÁVĚR

Pamatujte na následující základní body a mějte je na paměti vždy při navrhování a zapojování analogových obvodů.

Jsou běžné:

Představte si PCB jako součást elektrické schéma;
. mít povědomí o zdrojích hluku a rušení a rozumět jim;
. model a uspořádání obvodů.

Tištěný spoj:

Používejte desky plošných spojů pouze z vysoce kvalitního materiálu (například FR-4);
. vícevrstvé obvody desky plošných spojů, o 20 dB méně náchylné k vnějšímu rušení než obvody vyrobené na dvouvrstvých deskách;
. používat oddělené, nepřekrývající se polygony pro různé oblasti a kanály;
. Umístěte zemnící a napájecí polygony na vnitřní vrstvy DPS.

Komponenty:

Uvědomte si frekvenční omezení zaváděná pasivními součástkami a trasováním desky;
. snažte se vyhnout vertikálnímu umístění pasivních součástek ve vysokorychlostních obvodech;
. Pro vysokofrekvenční obvody použijte součástky určené pro pro povrchovou montáž;
. vodiče by měly být kratší, tím lépe;
. pokud je požadována větší délka vodiče, pak zmenšete jeho šířku;
. Nepoužité piny aktivních komponent musí být správně zapojeny.

Elektrické vedení:

Umístěte analogový obvod do blízkosti napájecího konektoru;
. nikdy nesměrujte vodiče přenášející logické signály přes analogovou oblast desky a naopak;
. udělejte vodiče vhodné pro invertující vstup operačního zesilovače nakrátko;
. ujistěte se, že vodiče invertujícího a neinvertujícího vstupu operačního zesilovače nejsou umístěny paralelně k sobě na velkou vzdálenost;
. zkuste se vyhnout používání dalších prokovů, protože... jejich vlastní indukčnost může způsobit další problémy;
. neveďte vodiče v pravém úhlu a pokud možno vyhlaďte horní části rohů.

Výměna:

Použijte správné typy kondenzátorů k potlačení šumu v napájecích obvodech;
. pro potlačení nízkofrekvenčního rušení a šumu použijte tantalové kondenzátory na napájecím vstupním konektoru;
. Pro potlačení vysokofrekvenčního rušení a šumu použijte keramické kondenzátory na napájecím vstupním konektoru;
. použijte keramické kondenzátory na každém napájecím kolíku mikroobvodu; v případě potřeby použijte více kondenzátorů pro různé frekvenční rozsahy;
. pokud v obvodu dochází k buzení, pak je nutné použít kondenzátory s nižší hodnotou kapacity a ne větší;
. v obtížných případech použít v silových obvodech sériově zapojené odpory s nízkým odporem nebo indukčností;
. Analogové výkonové oddělovací kondenzátory by měly být připojeny pouze k analogové zemi, nikoli k digitální zemi.

Bruce Carter
Operační zesilovače pro každého, kapitola 17
Techniky rozmístění desek plošných spojů
Design Reference, Texas Instruments, 2002

Děkujeme webu elart.narod.ru za poskytnutí překladu

V malých VHF zařízeních zabírají relativně velké množství místa na desce smyčkové cívky a RF tlumivky. Často určují celkovou výšku desky plošných spojů. V některých případech může být vhodné použít ploché cívky - tištěné a drátěné. Základem pro tištěné RF cívky je nejčastěji speciální vysokofrekvenční keramika. Technologie výroby takových navijáků je nevhodná do amatérských podmínek. Nicméně, jak ukazuje praxe, až do frekvencí 80-100 MHz lze dosáhnout docela uspokojivých výsledků použitím cívek vyrobených ze skleněných vláken potažených fólií leptáním. Použití fluoroplastové fólie pro tiskové cívky umožňuje posunout frekvenční limit na 200-300 MHz. Cívky s plochým drátem mají uspokojivou mechanickou pevnost, relativně malou vlastní kapacitu, snadnou výrobu a mohou být použity při frekvencích až 10 MHz. Významného zvýšení indukčnosti a kvalitativního faktoru plochých tištěných a drátových cívek lze dosáhnout, pokud jsou feritové desky umístěny na jedné nebo obou stranách cívky. Změnou vzdálenosti mezi cívkou a deskou (pomocí sady nemagnetických distančních vložek nebo jinak) lze změnit indukčnost cívky. Indukčnost můžete upravit v určitých mezích pomocí praporku vyrobeného z nemagnetického kovu (mědi nebo hliníku), který se pohybuje v blízkosti cívky paralelně s ní. Cívky drátu se pohodlně lepí přímo na desku nebo na samostatnou desku připevněnou k desce. Tiskové cívky mohou mít jakýkoli tvar. Výstup vnějšího závitu by měl být „uzemněn“ na desce - v tomto případě hraje roli obrazovky. Potištěnou cívku můžete dodatečně odstínit další externí otevřenou cívkou připojenou ke společnému vodiči zařízení. Příklady cívek jsou uvedeny na fotografii.

Pomocí nomogramů můžete pro radioamatéra vypočítat cívky s dostatečnou přesností. Postup výpočtu tištěných a drátěných cívek je podobný, rozdíl je v tom, že šířka tištěné stopy tištěné cívky odpovídá průměru mědi drátu cívky drátu a šířka mezery mezi dráhami odpovídá dvojnásobku tloušťka izolace drátu.

Konstrukční rozměry cívek jsou na Obr. 1, a a b. Nomogramy pro výpočet jsou na Obr. 2 a 3. Jako příklad níže uvažujeme výpočet kruhové tištěné cívky (bez jádra) s indukčností 0,64 μH. Největší vnější průměr D cívky volíme rovný 20 mm, nejmenší vnitřní průměr d = 8 mm. Je nutné zjistit počet závitů w, šířku tištěné stopy S a vzdálenost Sr mezi středy C1 a C2 půlkruhů cívky. Nomogram pro výpočet kruhových cívek je na Obr. 2. Vypočítejte: D + d = 20 + 8 = 28 mm = 2,8 cm: D/d = 20:8 = 2,5. Na stupnici „D+d“ a „D/d“ najdeme odpovídající body a spojíme je přímkou ​​(přerušovaná čára na obr. 2). Průsečíkem této přímky s nedigitalizovanou pomocnou čárou a bodem na stupnici „L“ odpovídajícím dané indukčnosti L = 0,64 μH vedeme přímku, dokud se neprotne se stupnicí „w“, po které počítáme potřebný počet otáček - 6,5. Hodnoty D + d, D/d nebo L na stupnici nomogramu lze zvýšit (snížit) 10 nebo 100krát, zatímco hodnoty w se odpovídajícím způsobem změní o odmocninu z 10 a odmocninu ze 100 časy. Šířka S, mm, tištěného vodiče se vypočítá podle vzorce: S>=Sr = (D - d)/4w; průměr izolace drátu cívky drátu - diz = (D - d)/2w. Získaný výsledek zaokrouhlíme na nejbližší vyšší hodnotu řady 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5 mm atd. Sr= (20-8)/4x6,5=0,46; S = 0,5 mm. Pro malé hodnoty Sr je třeba vzít Sr = S Pro drátové cívky je diz zaokrouhleno na nejbližší standardní průměr izolace drátu. Svitkový vzor je na fóliovaný skleněný textolit nanášen kružítkem, do kterého je instalováno kreslící pero naplněné chemicky odolnou barvou. Horní půlkruhy (viz obr. 1a) jsou nakresleny ze středu C1 a spodní z C2. Vzdálenost Sr by měla být udržována co nejpřesněji. Po zaschnutí barvy se cívka leptá jako obvykle v roztoku chloridu železitého. Čtvercové tištěné cívky se vypočítají pomocí nomogramu znázorněného na Obr. 3. Přesnější výsledky pro výpočet plochých cívek lze získat analyticky pomocí vzorců použitých ke konstrukci nomogramů. Tyto vzorce jsou znázorněny na Obr. 2 a 3. Rozměry veličin ve vzorcích odpovídají rozměrům uvedeným na nomogramech. Hodnoty funkcí „phi“ (D/d a f(a/A) jsou shrnuty v tabulkách 1 a 2. Ploché drátěné cívky jsou navinuty na skládacím rámu mezi dvěma lícnicemi upevněnými na tyči. jádro rámu se musí rovnat vnitřnímu průměru cívky a vzdálenost mezi tvářemi je průměr drátu podél izolace. Během procesu navíjení je drát navlhčen lepidlem BF~2. Lícnice musí být z materiálu, který má špatnou přilnavost k lepidlu (fluoroplast, viniflex). Rám je po zaschnutí lepidla demontován. Vyrobené cívky se lepí buď přímo na desku nebo na feritovou desku namontovanou na desce. Cívky zobrazené v titulku článku mají tyto měřené parametry: kruhový tisk (D = 40 mm) - indukčnost 1,4 μH, činitel jakosti 95; čtverec (A = 30 mm) - 0,9 uH a 180, horní část drátu (D = 15 mm, drát PEV-1 0,18) - 7,5 uH a 48; střední (D = 11,9 mm, drát PEV-2 0,1) - 9,5 μH a 48 a spodní (D = 9 mm, drát PEL 0,05) - 37 μH a 43