Развязка по питанию
Развязка по питанию — действие, направленное на (частичное) отделение цепей питания микросхемы от общего источника питания.
Развязка по питанию с использованием конденсаторов позволяет распределить рабочий ток между потребителями, используя низкоимпедансные (то есть низкоиндуктивные для токов высокой частоты) пути прохождения тока.
Развязывающий конденсатор предназначен для устранения помех высокой частоты, таких как радиочастотный сигнал. Он обеспечивает локализованный источник питания постоянного тока для активных устройств, чтобы уменьшить распространение коммутационного шума на плате и направить шум на землю.
Блокировочный конденсатор установлен таким образом, что он шунтирует питание микросхемы и действует как местный источник питания. Включение блокировочных конденсаторов в цепи питания приводит к стабилизации напряжения и погашает неровности.
Таким образом, основное различие между развязывающими и блокировочными конденсаторами в том, что первые используются для фильтрации помех выходного сигнала, а вторые — для стабилизации питания микросхем, выравнивая напряжение и погашая неровности.
Конденсаторы
Сверху — тактовая частота 330 кГц, снизу — 3,3 МГц. �Слева — без блокировочного конденсатора, справа — с ним. �Как видно из рисунка с помощью блокировочных конденсаторов был выровнен уровень амплитуд, что и нужно для конечного результата.
Функция развязывающего конденсатора
Фильтрация пульсаций в цепях питания. Конденсаторы часто ставят на входе и выходе преобразователей напряжения, на входе питания микросхем. В этом случае конденсаторы служат своего рода амортизаторами, которые могут сгладить неровности напряжения, подобно амортизаторам автомобиля, сглаживающим неровности дороги.
Функция блокировочного конденсатора
Подавление шума питания, обеспечивая путь низкого сопротивления между источником питания и землей. Как правило, шум питания распространяется через линию электропитания, что влияет на нормальную работу схемы. Десвязующие конденсаторы обеспечивают низкое сопротивление на высоких частотах, позволяя шуму питания достигать земли через конденсатор, тем самым уменьшая его влияние на цепь.
Типы конденсаторов
Керамические конденсаторы: наиболее распространенный тип, используемый для высокочастотной развязки. Они маленькие, имеют низкое эквивалентное соединение и хорошо работают на частотах выше 1 МГц. Общие значения варьируются от 0.1 мкФ до 0.01 мкФ.
Электролитические конденсаторы (1…1000 мкФ) используются для низкочастотной развязки и накопления энергии. Они расположены дальше от микросхем, но по-прежнему играют решающую роль в поддержании общей стабильности электропитания.
Пленочные конденсаторы: используются для развязки на высоких и низких частотах и доступны с различными значениями емкости и номиналами напряжения. Они демонстрируют потрясающие изоляционные характеристики и стабильность в очень широком диапазоне температур и частот.
Танталовые конденсаторы: имеют очень высокую номинальную емкость и низкое ESR (эквивалентное последовательное сопротивление), что делает их идеальными для низкочастотной развязки.
C1 Конденсатор электролитический К50-98 - 16В - 1000 мкФ±20%
C2 Конденсатор танталовый К53-65«А» - 16В - 1 мкФ±10%
C3 Конденсатор керамический К10-17в - Н90 - 0,1 мкФ - В
Выбор сборки ПП при проектировании цифрового устройства
Аспект | 2-слойная печатная плата | 4-слойная печатная плата |
Количество слоев | 2 | 4 |
Толщина меди | Обычно более толстые медные слои | Более тонкие медные слои |
Маршрутизация | Ограниченное пространство для маршрутизации | Больше места для маршрутизации и гибкость |
Многогранность | Менее сложный | Более сложный, подходит для замысловатых конструкций |
Целостность сигнала | Умеренная целостность сигнала | Улучшенная целостность сигнала благодаря выделенным плоскостям |
Распределение мощности | Ограниченная мощность и наземные самолеты | Выделенные плоскости питания и заземления |
Тепловое рассеяние | Менее эффективное рассеивание тепла | Лучшее управление температурой благодаря внутренним плоскостям |
Стоимость производства | Низкая стоимость за счет меньшего количества слоев | Немного более высокая стоимость из-за дополнительных слоев |
Размер печатной платы | Больший размер платы из-за ограниченного количества слоев | Меньший размер платы с расширенной функциональностью |
Электромагнитные помехи и перекрестные помехи | Более восприимчив к электромагнитным помехам и перекрестным помехам | Снижение электромагнитных помех и перекрестных помех благодаря выделенным плоскостям |
Гибкость дизайна | Ограниченная гибкость для сложных конструкций | Повышенная гибкость для сложных конструкций |
Типовые сборки и конструкции печатных плат�
«Путь» питания
Если плата многослойная, то всегда рекомендуется заливки земли и питания разместить на двух внутренних слоях, и разместить их друг относительно друга симметрично, желательно чтобы каждая такая заливка занимала всю площадь платы. Это поможет защитить плату от изгибов и перенапряжений, что может повлиять на правильность позиционирования компонентов при монтаже.
Чертеж печатной платы
Чертеж Т1М. Данные фотошаблона. Информация о рисунке слоя ПП
Слои на чертеже:
Чертеж Т2М. Данные сверления. Информация о координатах расположения диаметра и количества отверстий ПП�
Т1М. Данные фотошаблона.
Паяльная маска предназначена для защиты компонентов или областей на печатной плате чувствительных к высокому нагреву. Также посредством маски могут быть защищены участки печатной платы не требующие пайки или нанесения влагозащитного покрытия.�
Слой паяльной пасты — это ровный слой с равномерной толщиной по всей поверхности контактной площадки.�Паяльная паста представляет собой густую, вязкую массу, состоящую из смеси порошкообразного припоя и флюса-связки. Флюсовая составляющая пасты содержит канифоль или синтетические смолы, активаторы, добавки для контроля вязкости, стабилизаторы и растворители. �
Нанесение паяльной пасты — один из важных этапов в технологии поверхностного монтажа. Существует несколько основных методов:
Т1М. Данные фотошаблона.
Т1М. Данные фотошаблона.
Т2М. Данные сверления.