Печатная плата является составной частью дизайна макета

Печатная плата является составной частью дизайна макета

 

Операционный усилитель представляет собой аналоговую систему, полностью отличающуюся от цифровых схем. Эта система должна быть размещена в отдельном разделе печатной платы со специальными правилами для проектирования ее топологии. Проектирование и изготовление печатных плат здесь .
Явления, возникающие на печатной плате, наиболее заметны в быстрых аналоговых цепях, но наиболее распространенные ошибки, описанные в этой статье, могут повлиять на работу даже звуковых цепей. Цель этой статьи — обсудить наиболее распространенные ошибки, допущенные проектировщиками, влияние этих ошибок на свойства системы и простые способы их избежать.
Во всех случаях, за очень редкими исключениями, топология пластины с аналоговой схемой должна быть спроектирована таким образом, чтобы влияние пластины было невидимым для системы. Все эффекты, вызываемые самой печатной платой, должны быть сведены к минимуму, чтобы работа серийно выпускаемой аналоговой системы была идентична конструкции и работе прототипа.

Важная роль прототипа

Обычный цикл проектирования, особенно больших цифровых плат, требует проектирования печатной платы как можно раньше. Хотя цифровая схема обычно моделируется, печатная плата в большинстве случаев остается на стадии прототипа и может быть передана получателю. Дизайнеры могут удалять незначительные ошибки, обрезая пути и соединяя их перемычками, перепрограммируя макеты или программируемые воспоминания, а также переходя к следующему проекту. Эти методы не могут быть использованы в аналоговых системах. Определенные типы ошибок, описанные в этой главе, не могут быть исправлены методом обрезки и закрытия путей, что означает, что вся плитка непригодна для использования. Очень важно, что разработчик привык к цифровым схемам, следовательно, используя нож и перемычки,
Небольшая процедура, выполненная в самом начале, может помешать вам выбросить целые тысячи долларов печатной платы, в результате чего произошла ошибка в аналоговой части, занимающей небольшой кусок плитки. Автор был неудачным получателем простой аналоговой схемы, разработанной другим инженером, привыкшей к исправлению ошибок с помощью метода ножа и перемычек. Проект оказался полон ошибок, операционный усилитель имел инвертированный инвертирующий вход с неинвертирующим, и, кроме того, было необходимо добавить RC-цепь для стабилизации системы. Результатом этих ошибок и вызванного ими повторения дизайна плитки стала потеря сотен часов в занятом производственном плане. Между тем, создание прототипа этой схемы не займет целый день работы. Используйте прототипы для каждой аналоговой схемы!

Источники помех

Шум и помехи являются основным ограничением аналоговой схемы. В главе 12 книги обсуждается внутренний шум операционного усилителя. Другие типы помех:

  • Отправленные проводимостью, это возмущения, которые возникают в аналоговой схеме из-за ее соединения с другими цепями. Они обычно незначительны в аналоговых цепях, за исключением цепей большой мощности, таких как акустические усилители, которые потребляют значительный ток от цепей питания.
  • Отправленные излучением, они генерируются или передаются по радио. Они обычно незначительны в аналоговых системах, за исключением высокочастотных цепей, таких как системы обзора.
  • Полученные по проводимости, это помехи от внешних источников, введенных в аналоговую систему из-за ее связи с другими цепями. Аналоговая схема должна быть подключена к «внешнему миру» через общую землю, шнур питания, вход или выход. Помехи могут быть введены в систему со всеми упомянутыми маршрутами, а также с любыми другими соединениями, существующими в системе.
  • Получено излучением, то есть помехой, полученной по радио от внешних источников. Аналоговые схемы во многих случаях находятся на печатной плате, которая также содержит быстрые цифровые схемы, включая схемы DSP. Высокочастотные тактовые импульсы и быстро меняющиеся цифровые сигналы генерируют значительные радиочастотные помехи (радиочастотные помехи ). Другими источниками помех являются: импульсные источники питания для цифровых цепей, сотовых телефонов, радио и телевидения, лампы накаливания, компьютеры поблизости, атмосферные разряды и многое другое. Даже в аналоговых системах, предназначенных для работы в низкочастотном диапазоне, радиопомехи могут вызывать заметный шум на выходе системы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *