PCB tasarımında koruma izi / halkası uygulama

Burada ve orada pcb guard izleme / halka hakkında bazı makaleler okudum. Ancak hiçbiri, doğru bir şekilde nasıl implant edileceğini tartışmadı. Ne bulabildi şu anda bana yardımcı olamaz bazı resimler ve karşılaştırma vardı!

Bilmek istediğim şu devreyi nasıl daha fazla akım sızdırmaz hale getirebilirim (Tasarım durumunda - PCB malzemesinin ve SIR'in büyük bir kural oynadığını biliyorum).

Devre, dirençler aracılığıyla 30V'a kadar güç sağlar ve her direnç kapasitöre bağlanır. Daha sonra her bir Kondansatör bir anahtar matrisine bağlanır ve son olarak kapasitörlerin kaçak akımını ölçmek için anahtar matrisinden tek çıkış bir pikosamometreye bağlanır.

Devredeki kaçak akımı önemsemem gerekip gerekmediğini merak ediyorum! Öyleyse, nasıl geliştirebilirim?

Bu benim test devrem:

Kondansatörleri sadece tel ile devreye bağlamayı düşünüyorum, bu da tasarladığım küçük devrede bir tel tarafından lehimlenmiş bir kondansatör pimi ve diğer pim de pikosimetreye giden ve BNC kalkanına lehimlenmiş bir tel ile voltaj kaynağı (SMU) ile ortak

Bir devredeki yüksek empedans düğümlerini yüzey kaçağı akımlarından korumak için geleneksel olarak bir koruma halkası kullanılır. Koruma halkası, düşük empedanslı bir kaynak tarafından yüksek empedans düğümü ile aynı voltaja tahrik edilen bir bakır halkasıdır. Bu tipik olarak bir op-amp'in giriş pimi olacaktır.

İşte National Semi'nin AN-241'inden bir metal kutu op-ampi için klasik bir koruyucu halka düzenine bir örnek :

İşte Analog'un Analog Diyalog dergisinden nasıl bağlanacağına dair bir örnek :

Anahtar özellik, koruma halkasının, yüksek empedans düğümü ile aynı voltaja yönlendirilecek, ancak çok daha düşük kaynak empedansına sahip bir düğüme bağlanmasıdır.

Tüm satıcı web sitelerinin eşit oluşturulmadığını unutmayın. Microchip'in AN1258'si, düşük empedanslı ağların çevresinde bir koruma halkası oluşturmak için yüksek empedanslı ağın kullanılmasını önerir - bunu yapma.

Şimdi sizin özel durumunuza. Kondansatörünüzün güvenilmeyen tarafı kesinlikle düşük empedanslı bir düğüm olmasa da, ampermetrenin kendisi ölçüm yaparken toprağa oldukça düşük bir empedans yolu sağlamalıdır, ancak herhangi bir akımın toprağa ulaşmaya çalışması durumunda ölçüm hatalarına neden olacaktır. başka bir yol yerine o düğüm boyunca. Düğümün etrafına böyle bir halka eklemek zarar vermez:

Başka bir cevabın aksine, kapasitörün tahrikli tarafını halkanın içine dahil etmem, çünkü bu oldukça düşük bir empedans düğümüdür ve oldukça yüksek bir voltaja sürülür. Ancak, söz konusu ağın PCB'de fiziksel olarak bile bulunmadığını belirttiniz, bu nedenle bu tavsiye büyük ölçüde tartışmalıdır. Yüksek empedans ağı temelde havada yüzdüğü için, her durumda sızıntılardan iyi korunmalıdır.

Güç kaynağınız DC. Çıktıyı bir pikometre ile ölçeceğinizi yazdınız. Bu akımınızın pA aralığında olduğunu gösterir. Yüksek empedans devresini koruyan koruma halkası kötü bir fikir değildir. Peki, şemanızdaki yüksek empedans nedir ve ne değildir? Pikamometre girişi, kesinlikle yüksek empedanstır. 12V güç kaynağı, kesinlikle değil.

İşte böyle yapardım. Halkanın R1 pimleri arasında, S2 pimleri arasında ve pikometrenin pimleri arasında çalıştığına dikkat edin:

Halka ne bağlanır? Koruma halkasının toprağa düşük empedans yolu olmalıdır. En iyi yaklaşım, koruma halkasının halkanın koruduğu sinyalle yaklaşık aynı voltajda olmasını sağlamaktır. Bu şekilde, sinyal ve halka arasındaki sızıntı küçük olacaktır, çünkü aralarındaki voltaj farkı küçüktür. Bazen, halkayı GND'ye bağlamak işe yarar. Bazen bir koruma amplifikatörüne ihtiyacınız vardır (bakın).

-Nick

PS DC sızıntısını azaltma yöntemleri, iletilen veya yayılan EMI ile mücadele yöntemlerinden farklıdır.

Bu amaçla lütfen aşağıdaki bağlantıyı kullanın:

BÖLÜM 12: BASKILI DEVRE KURULU (PCB) TASARIM SORUNLARI

Bu sizin için çok yararlı olacaktır.

Koruma halkasına (bir şekilde) ihtiyaç yoktur. EMI nedenleriyle, sinyalleri veya gücü zemin düzleminin kenarına yakın çalıştırmak istemezsiniz. Sinyal, zemin düzleminin kenarına kadar (farklı bir katmanda) yönlendirildiyse, EMI'nin yandan fışkırtma olasılığı vardır. Bu sinyali kenara kadar yönlendirmeyerek tükürülen EMI'yi önemli ölçüde azaltabilirsiniz. Sinyalden yer düzlemi kenarına olan tam mesafeyi unutuyorum, ancak 0.050 inç mahallede bir yerde.

Tabii ki, bu, içinde hiçbir şey olmayan 0.050 inç ile ne yapılacağını merak ediyor. Ben dahil olmak üzere bazı PCB tasarımcılarının yaptıkları, zemin düzleminin çevresine bir zemin izi koymak ve daha sonra bu izi yaklaşık her 0.25 "'de vias kullanarak uçağa bağlamaktır. ama teoride iyi görünüyor, şeylere zarar vermiyor ve en azından orada sinyalleri yönlendirmemek için iyi bir hatırlatma sağlıyor.

Güç katmanları benzer şekilde yapılmalı, zira yer düzleminin kenarından geri çekilmelidirler. Sadece devam edip güç düzlemi katmanına bir toprak halkası koydum ve daha önce olduğu gibi toprağa bağladım. Sinyal katmanlarında olduğu gibi, güç düzlemini "otomatik olarak" çekmek için iyi bir yol sağlar.

Bu yöntem, zemin düzlemi olmayan PCB'ler için geçerli değildir. Böyle bir PCB'nin etrafına bir topraklama halkası yerleştirmek, eğer halka herhangi bir akım taşıyorsa, işleri daha da kötüleştirebilir.

EMI her iki yönde de çalışsa da, bunun sızıntı için herhangi bir şey yapacağına inanmıyorum. EMI yayan herhangi bir devre de EMI alabilir. Bu açıdan bakıldığında tasarımınızı harici EMI parazitlerine karşı daha toleranslı hale getirebilir.