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布線設(shè)計(jì)三



布線需要考慮的問題很多，但是最基本的的還是要做到周密，謹(jǐn)慎。寄生元件危害最大的情況
印刷電路板布線產(chǎn)生的主要寄生元件包括：寄生電阻、寄生電容和寄生電感。例如：的寄生電阻由元件之間的走線形成；電路板上的走線、焊盤和平行走線會(huì)產(chǎn)生寄生電容；寄生電感的產(chǎn)生途徑包括環(huán)路電感、互感和過孔。當(dāng)將電路原理圖轉(zhuǎn)化為實(shí)際的時(shí)，所有這些寄生元件都可能對(duì)電路的有效性產(chǎn)生干擾。本文將對(duì)最棘手的電路板寄生元件類型
—寄生電容進(jìn)行量化，并提供一個(gè)可清楚看到寄生電容對(duì)電路性能影響的示例。寄生電容的危害
大多數(shù)寄生電容都是靠近放置兩條平行走線引起的�？梢圆捎脠D所示的公式來計(jì)算這種電容值。
在混合信號(hào)電路中，如果敏感的高阻抗模擬走線與數(shù)字走線距離較近，這種電容會(huì)產(chǎn)生問題。例如，圖中的電路就很可能存在這種問題。
為講解圖所示電路的工作原理，采用三個(gè)位數(shù)字電位器和三個(gè)運(yùn)算放大器組成一個(gè)位轉(zhuǎn)換器。在此圖的左側(cè)，在和地之間跨接了兩個(gè)數(shù)字電位器和，其抽頭輸出連接到兩個(gè)運(yùn)放和的正相輸入端。數(shù)字電位器和通過與單片機(jī)之間的接口編程。在此配置中，每個(gè)數(shù)字電位器配置為位乘法型轉(zhuǎn)換器。如果為，那么這些轉(zhuǎn)換器的大小等于。
這兩個(gè)數(shù)字電位器的抽頭都分別連接到兩個(gè)配置了緩沖器的運(yùn)放的正相輸入端。在此配置中，運(yùn)放的輸入端是高阻抗的，將數(shù)字電位器與電路其它部分隔離開了。這兩個(gè)放大器配置為其輸出擺幅限制不會(huì)超出第二級(jí)放大器的輸入范圍。
為使此電路具有位轉(zhuǎn)換器的性能，采用第三個(gè)數(shù)字電位器跨接在兩個(gè)運(yùn)放和的輸出端之間。和的編程設(shè)定經(jīng)數(shù)字電位器后的電壓值。如果為，可以將和的輸出編程為相差。此電壓大小經(jīng)第三個(gè)位數(shù)字電位器，則自左至右整個(gè)電路的大小為。此電路獲得最優(yōu)性能所需的嚴(yán)格器件規(guī)格如表所示。
此電路有兩種基本工作模式。第一種模式可用于獲得可編程、可調(diào)節(jié)的直流差分電壓。在此模式中，電路的數(shù)字部分只是偶爾使用，在正常工作時(shí)不使用。第二種模式是可以將此電路用作任意波形發(fā)生器。在此模式中，電路的數(shù)字部分是電路運(yùn)行的必需部分。此模式中可能發(fā)生電容耦合的危險(xiǎn)。
圖所示電路的第一次布線如圖所示。此電路是在實(shí)驗(yàn)室中快速設(shè)計(jì)出的，沒有注意細(xì)節(jié)。在檢查布線時(shí)，發(fā)現(xiàn)將數(shù)字走線布在了高阻抗模擬線路的旁邊。需要強(qiáng)調(diào)的是，第一次就應(yīng)該正確布線，本文的目的是為了講解如何識(shí)別問題及如何對(duì)布線做重大改進(jìn)。
看一下此布線中不同的走線，可以明顯看到哪里可能存在問題。圖中的模擬走線從的抽頭連接到放大器的高阻抗輸入端。圖中的數(shù)字走線傳送對(duì)數(shù)字電位器設(shè)置進(jìn)行編程的