Layout PCB dell'amplificatore

1. Che cos'è il circuito dell'amplificatore?

Questo è un circuito che produce una versione aumentata di un segnale di ingresso immesso nei suoi terminali di ingresso.

Circuito amplificatore

2. Che cos'è il layout PCB dell'amplificatore?

Amplificatore il layout del circuito stampato è un disegno schematico di schemi di cablaggio in rame eseguiti su un circuito stampato. Un progettista di PCB esegue questo processo.

Questo processo consente al PCB dell'amplificatore di aumentare il segnale di ingresso immesso in esso.

Disposizione PCB dell'amplificatore

3. Quali sono i vantaggi del layout PCB dell'amplificatore?

Diverse classi di PCB per amplificatori presentano vari vantaggi a seconda del design del layout utilizzato.

• Gli amplificatori di classe A sono noti per fornire una migliore stabilità nel circuito di feedback e nella frequenza. Sono anche facili da costruire con un componente a dispositivo singolo e un numero minimo di parti.
• Gli amplificatori di classe B sono dotati di due dispositivi attivi. Questi dispositivi trasmettono metà del mezzo ciclo effettivo fornendo così una corrente totale per pilotare il carico. Questo layout dell'amplificatore, quindi, ha una maggiore efficienza.
• Gli amplificatori di classe AB possono eliminare la distorsione incrociata. Questo è ciò che chiamiamo un approccio alternativo.
• L'amplificatore di classe C ha una frequenza superiore a quella di classe A, B e AB. Con questi amplificatori, dipenderai dalle operazioni in radiofrequenza per raggiungere l'80% dell'efficienza.

4. Quanti tipi di layout PCB dell'amplificatore esistono?

Esistono più di 108 layout PCB per amplificatori di potenza e audio. Questi layout PCB sono classificati nei seguenti gruppi. Ogni gruppo ha vari sottogruppi:

• Piccoli amplificatori sotto i 20 Watt
• Mini amplificatore da 20W a 50W
• Ideale per la casa da 50 W a 100 W
• Circuiti amplificatori di potenza da 100 watt
• Un circuito amplificatore audio alto
• Circuito amplificatore audio 12V CAR
• Preamplificatori e controlli MIC non-tono
• controlli di tono ed equalizzatori grafici
• mixer audio, filtri e convertitori
• controller audio e circuiti di protezione

Gli amplificatori sono anche classificati utilizzando lettere come:

• A
• B
• C
• AB
• D
• E, ecc.

Amplificatori di classe A

È un layout PCB amplificatore con elevata linearità e guadagno. Inoltre, il suo angolo di conduzione è di 360 gradi.

Pertanto, durante l'intero segnale in ingresso, questo amplificatore rimarrà operativo.

Il layout ha anche un transistor, che rimane sempre acceso.

Amplificatore di classe B

Questa classe di layout dell'amplificatore ha due dispositivi attivi.

È possibile polarizzare gli amplificatori uno per uno quando il segnale è sui cicli negativo e positivo nel onda sinusoidale.

In quanto tale, il segnale viene tirato da entrambi i lati e si combina con l'amplificatore per ottenere un ciclo completo.

Amplificatore di classe AB

Questo layout PCB dell'amplificatore viene utilizzato per superare la distorsione crossover.

Amplificatore di classe C

Puoi riferirti ad esso come un amplificatore sintonizzato che può funzionare in:

• Modalità svolta
• Modalità non girata

Fondamentalmente, si tratta di due diverse modalità operative.

La disposizione dipende da un angolo di conduzione inferiore a 180 gradi. Danno tra il 60% e il 70% di efficienza delle prestazioni.

Amplificatore di classe D

Questo è un layout PCB amplificatore a commutazione che utilizza la modulazione di larghezza di impulso.

Qui, un impulso con una larghezza variabile cambia come segnale di ingresso diretto. Anche in questa fase, un angolo di conduzione non gioca alcun ruolo.

Anche il guadagno lineare non è accettato poiché funzionano proprio come un tipico interruttore con solo due operazioni.

Queste operazioni sono attivate e disattivate.

Amplificatore in classe E

Questo è un amplificatore di potenza altamente efficiente. Utilizza una topologia di commutazione e funziona in radiofrequenze.

Amplificatore in classe F

È un amplificatore ad alta impedenza più che altro con riferimento alle armoniche. Sia l'onda sinusoidale che l'onda quadra possono pilotare amplificatori di classe F.

Amplificatore in classe G

Per migliorare l'efficienza e ridurre il consumo energetico, questi amplificatori utilizzano un sistema di commutazione su binario.

Amplificatore in classe H

Questa è una versione migliorata del layout PCG dell'amplificatore di classe.

5. A cosa serve il PCB dell'amplificatore?

PCB amplificatore

Il PCB dell'amplificatore è utilizzabile in varie applicazioni. Questo perché, nella maggior parte dei casi, costituiscono il punto centrale dell'operazione nella conversione di segnali analogici grezzi in segnali digitali.

I segnali vengono prima amplificati, dopodiché vengono elaborati da un microcontrollore per produrre un'uscita.

• Viene utilizzato per convertire segnali analogici in onde quadre sfruttando l'elevata saturazione in ingresso. Il fenomeno del wave shaping sfrutta la saturazione armonica. Aiuta a convertire i segnali in un'onda quadra, come affermato in precedenza.
• Il PCB dell'amplificatore è anche essenziale per aumentare l'ampiezza dei segnali. Durante questo esercizio, aiuta ulteriormente a mantenere altri aspetti come la frequenza.
• Possiedono un guadagno ad alto voltaggio e una resistenza di uscita quasi elevata. Questa caratteristica consente loro di fornire un'uscita sufficiente per pilotare gli altoparlanti.
• A causa della loro bassa resistenza di ingresso, il guadagno è minimo o nullo. In questo aspetto, funge da buffer tra il circuito e il ricevitore. Aiuta a prevenire segnali indesiderati.
• I PCB dell'amplificatore ad alta frequenza aiutano a rilevare la fatica del metallo. Aiutano anche nella pulizia a ultrasuoni, nella scansione a ultrasuoni e nei sensori di controllo remoto.
• I PCB dell'amplificatore che possiedono un guadagno costante tra CC e CA vengono utilizzati negli oscilloscopi. È attribuito ai livelli di precisione richiesti nella misurazione dei segnali su una frequenza a gamma completa.
• Il tipo di buffer viene utilizzato tra due circuiti per impedire il funzionamento di interferenza dell'uno sull'altro. Aiutano anche nella corrispondenza dell'impedenza. Questo perché possiedono un'elevata impedenza di ingresso e una bassa impedenza di uscita.
• Gli amplificatori operazionali che in precedenza erano solo per semplici operazioni matematiche, si sono evoluti in diverse applicazioni. Queste applicazioni aiutano nell'esecuzione di attività complesse.

6. Come si confronta il PCB dell'amplificatore con i normali circuiti stampati?

Di seguito sono riportate le caratteristiche che possono essere utilizzate per confrontare tra PCB dell'amplificatore e circuiti stampati standard.

A. Schede a circuito stampato normali.

La tecnologia a foro passante viene utilizzata per il montaggio di componenti PCB. La perforazione di molti fori avviene con molta precisione.

In alternativa, la tecnologia a montaggio superficiale viene utilizzata nei componenti di montaggio. Fattori come la resistenza sono determinati dagli aspetti fisici della tavola, come la larghezza e la lunghezza dello spessore.

Possono essere progettati manualmente tramite una Photomask. La fotomaschera viene posizionata su un foglio di Mylar trasparente e le tracce realizzate con nastri adesivi.

B. PCB dell'amplificatore

Sono fabbricati attraverso una cattura schematica, la progettazione e il posizionamento dei componenti avviene tramite software (Easy EDA)

Gli aspetti fisici della scheda, come lo spessore, la larghezza e la lunghezza, sono determinati dalla complessità del circuito.

Durante il posizionamento dei componenti, il calore e la geometria sono fattori di considerazione chiave. La potenza in ingresso e in uscita varia con la resistenza dei transistor.

Sono di qualità superiore rispetto ai primi in termini di costante dielettrica.

Somiglianze tra PCB dell'amplificatore e normali circuiti stampati.

In entrambi si applica un diagramma schematico e vengono utilizzati materiali di alta qualità (da FR-1 a G-10).

In entrambi, il principio di funzionamento si basa sulla manipolazione e sul controllo del seguito della corrente. Ciò è possibile attraverso vari componenti nei diversi dispositivi elettronici in cui sono applicabili.

Il valore della costante dielettrica (DK) ne determina la qualità.

7. Il PCB dell'amplificatore ha dissipatori di calore?

Si Loro hanno dissipatori di calore dissipare il calore prodotto durante il loro funzionamento. Il materiale in alluminio viene utilizzato nella produzione della maggior parte di essi a causa dei suoi elevati livelli di conducibilità. La capacità dell'alluminio di resistere alla corrosione e all'abrasione lo rende anche più preferibile.

Funzionano con l'ausilio di monete di rame e termovia; che sono fori comunemente situati al di sotto dei componenti che producono calore. I principi di funzionamento in combinazione includono conduzione, convezione e radiazione.

8. Come si integra il dissipatore di calore sul layout PCB dell'amplificatore?

Il montaggio del dissipatore di calore richiede i seguenti componenti e il riepilogo passo passo, come indicato di seguito.

Perni a saldare: Il montaggio richiede la saldatura ad onda oltre ai perni di rotolamento saldabili. Questi perni sono generalmente di varie altezze e spalle distanziate.

Schede Shur-lock: Quelli con punte arrotondate e biforcate si incastrano facilmente nei fori del PCB. Allineano correttamente il dissipatore di calore e impediscono che scivoli fuori dai fori.

Linguette di montaggio saldabili: Sono minuscole linguette in acciaio per molle placcate che sono permanentemente bloccate sul dissipatore di calore. Di solito vengono montati dopo l'anodizzazione.

Saldabile picchettato su linguette: Questi sono solitamente assemblati in modo permanente sul dissipatore di calore per il montaggio a saldare su PCB.

Clip termiche: Questi vengono applicati per eliminare la necessità di utilizzare viti e dadi, eventualmente. I tipi di bloccaggio hanno linguette interne per fissare il dissipatore di calore in modo permanente.

Perni di montaggio del dispositivo: I dissipatori di calore con tecnologia di montaggio a foro passante utilizzano i perni di montaggio. Ciò riduce la quantità di tempo richiesta e riduce al minimo l'uso di hardware non necessario.

Dadi di rifinitura: Consentono il montaggio a vite singola della resistenza sul dissipatore di calore. È perché sono filettati e permanentemente premuti nel dissipatore di calore.

Montature femminili e maschili: l'utilizzo di viti autoalimentanti aiuta a montare facilmente il dissipatore con semiconduttori.

Clip Kool: Ciascuno dei fantastici clip corrisponde a un dissipatore di calore specifico oa una particolare famiglia di dissipatori di calore. Tendono ad eliminare la necessità di dadi, viti e rondelle di sicurezza.

Borchie saldabili: Per un rapido premontaggio del dissipatore di calore e del transistor, i prigionieri sono fissati in modo permanente al dissipatore di calore. Il numero di prigionieri richiesti è specificato in alcuni modelli mediante l'uso di codici parte legacy.

Dadi saldabili: Sono dotati di estremità chiuse per prevenire il flusso e qualsiasi possibile contaminante. I numeri di parte legacy vengono utilizzati anche in questo caso per determinare il numero di dadi saldabili richiesti in determinati modelli.

Nastri: Questi sono collegati direttamente al dissipatore di calore alla fonte di calore. Per questo motivo forniscono ottime caratteristiche termiche.

Non richiede indurimento dopo il semplice processo di applicazione. Alcuni dissipatori di calore sono dotati di nastri preapplicati già personalizzati per risparmiare tempo e costi associati al montaggio.

9. Perché applicare grasso al silicio conduttivo su transistor e diodi su PCB amplificatori

PCB amplificatore

Il grasso al silicio viene applicato ai dissipatori di calore del transistor di potenza e del ponte a diodi. Questo viene fatto sulla superficie che entra in contatto con l'aletta di radiazione.

Il grasso al silicio favorisce l'irradiazione del calore del transistor di potenza e del ponte a diodi.

Tuttavia, durante l'esecuzione del lavoro di servizio, tieni presente che;

• Dovresti rimuovere la pasta originale dalla parte di radiazione di calore. Questo perché potrebbe essere diventato stabile e il suo grado di adesione ridotto.
• Applicare grasso al silicone in modo uniforme sull'intera superficie di ciascun dissipatore di calore.
• L'aletta radiante non deve racchiudere materiali estranei come residui di saldatura o rifiuti di carta. Ciò dovrebbe essere evitato anche per i dissipatori di calore dei transistor di potenza e del ponte a diodi.
• Assicurati di serrare le viti del transistor di potenza e del ponte a diodi in modo più sicuro. Eviterà che il transistor di potenza e il ponte a diodi si alzino. Inoltre, assicurarsi che i dissipatori di calore entrino in contatto con l'aletta di radiazione.

10. Qual è l'importanza dei transistor nel layout dei PCB degli amplificatori?

Circuito basato sull'amplificatore MOSFET - Foto per gentile concessione: Electronics Schematic

I booster di corrente nel layout del PCB dell'amplificatore utilizzano transistor. Questi transistor assorbono una corrente elettrica più piccola su un'estremità e producono correnti più elevate sull'altra estremità.

I transistor possono quindi essere utilizzati più rapidamente nell'amplificazione del suono negli apparecchi acustici. Nel caso degli apparecchi acustici, un microfono capta i suoni dell'ambiente circostante.

Quindi lo trasforma in correnti elettriche fluttuanti, che a loro volta vengono alimentate in un transistor. Il transistor quindi aumenta la corrente e alimenta un minuscolo altoparlante.

L'utente può quindi ascoltare una versione più forte del suono. I transistor vantano anche numerosi vantaggi.

Grandezza

I transistor hanno continuato a crescere in proporzioni microscopiche nel tempo. La riduzione delle dimensioni li rende in grado di adattarsi comodamente ai PCB dell'amplificatore.

Questo crea spazio per ancora più componenti PCB.

Peso

Oltre ad essere più piccoli, i transistor sono anche più leggeri. Ciò li rende adatti all'uso in dispositivi elettronici mobili e altri strumenti scientifici.

calore

Producono molto meno calore dei tubi a vuoto. Sono quindi più comodi da raffreddare e possono essere inseriti nei PCB degli amplificatori senza surriscaldarsi.

Consumo di energia

I transistor sono generalmente consumatori a bassa potenza. In quanto tali, vengono utilizzati in modo più conveniente, anche in dispositivi a bassa potenza senza preoccuparsi della batteria o del consumo di energia.

durabilità

Solo i transistor sono adatti nei circuiti elettronici che devono resistere agli urti. Sono anche strumentali nei dispositivi che operano in condizioni ambientali estreme.

In sintesi, i transistor vengono utilizzati nei layout PCB degli amplificatori a causa dei seguenti vantaggi;

1. Di dimensioni più piccole; e scegli un costo inferiore, specialmente nei circuiti di segnale più piccoli
2. Bassa tensione di esercizio per una sicurezza più eccellente, costi inferiori e spazi ridotti.
3. Minore sensibilità meccanica
4. Estremamente lunga vita
5. Nessun consumo di energia da un riscaldatore a catodo
6. Cambio veloce

11. Ci sono degli svantaggi nel layout PCB dell'amplificatore?

I layout degli amplificatori sui circuiti stampati trasudano molti vantaggi. Tuttavia, questo design presenta anche molti svantaggi come:

• Ci sono casi in cui le tracce PCB sono montate in modo irregolare. Ciò richiede saldature frequenti durante la rimozione e la sostituzione ripetute dei dispositivi di uscita.
• Questa azione potrebbe danneggiare parti del PCB o rovinare completamente il layout del PCB.
• Se il surriscaldamento non è controllato dal corretto montaggio dei dissipatori di calore, molto probabilmente i dispositivi di uscita si surriscaldano.
• Questo indipendentemente da una buona corsa all'interno delle loro valutazioni. Ciò accade più frequentemente con gli amplificatori poiché all'interno del PCB possono essere generate correnti maggiori.
• Ricorda, il metodo di montaggio dovrebbe garantire la resilienza per eliminare possibili sollecitazioni e dilatazioni termiche. Le sollecitazioni potrebbero spingere via i pad del PCB.
• Il montaggio di amplificatori sui PCB rende più pesante il dissipatore di calore. Diventa quindi più necessario fissare una struttura solida tra il dispositivo e il PCB. Ciò impedisce la flessione durante la manipolazione. Di solito, la flessione sollecita molto le connessioni saldate.

12. Esistono regole e linee guida per la progettazione del layout PCB dell'amplificatore?

Ci sono infatti una varietà di linee guida per la progettazione del layout PCB dell'amplificatore.

Per una facile comprensione e per rendere più facile l'adesione alle linee guida di progettazione PCB disponibili, sono suddivise in sezioni.

Linee guida per la progettazione del PCB con vincolo della scheda

Queste linee guida di progettazione sono particolarmente associate ai vincoli della scheda complessiva. Questi includono dimensioni, forma e alcuni altri fattori che influenzano il design generale.

Alcuni dei primi fattori da considerare includono:

Decidere i punti di riferimento adatti al processo di produzione

I fori di riferimento sulla scheda vengono utilizzati per prelevare e posizionare macchine e testare i dispositivi. Dovrebbero soddisfare il processo di produzione del PCB.

I fori oi punti devono comunque essere mantenuti sgombri da componenti senza alcun oggetto che oscuri.

Consentire un'area della scheda adeguata per il circuito

Prima che si verifichi la progettazione generale del PCB, è necessario prendere in considerazione le dimensioni della scheda da utilizzare. Questo determina il numero di componenti che può ospitare.

Determina il numero di strati richiesti

Nelle prime fasi di progettazione, dovrebbe essere determinato il numero di strati di binari. Più livelli forniscono spazio per più tracce. È possibile utilizzarlo per determinare il numero di dispositivi che possono essere instradati all'interno del circuito stampato.

Considera il metodo di montaggio della scheda

Questa regola di vincolo garantisce che vi sia spazio sufficiente da utilizzare durante il montaggio del PCB. Diversi stili di montaggio possono richiedere che parti diverse della scheda siano libere da tracce.

È quindi necessario tenerne conto nelle prime fasi della progettazione di un PCB.

Linee guida per la progettazione PCB del layout generale

Queste linee guida di progettazione dovrebbero essere affrontate nelle prime fasi di progettazione prima che inizi la progettazione principale dei circuiti.

Disegna un piano generale di dove saranno posizionati i diversi componenti e le aree dei componenti. Questo rende facili i giudizi iniziali.

Ciò avviene osservando l'idea generale e una migliore disposizione dei binari. Questo può essere deciso stabilendo anche aree libere per scopi di montaggio post design.

Linee guida per la progettazione di PCB in linea con i piani o gli strati utilizzati

La sua regola generale è che i binari di alimentazione o di terra possono essere utilizzati sia su piani completi che su livelli. È più prudente identificare il modo più efficace nelle prime fasi della progettazione del layout del PCB.

• Considerare se verrà utilizzata una piastra completa per gli amplificatori. Gli aerei completi preferibilmente vanno con binari di alimentazione. Il vantaggio è che riduce il rumore migliorando la capacità di corrente.
• Evita i piani parziali. Tenere il PCB imballato ed evitare lacune significative negli aerei di alimentazione aiuta a ridurre i cambiamenti di deformazione della scheda in caso di surriscaldamento. La deformazione delle schede dopo il montaggio dei componenti aumenta le possibilità di guasti funzionali e di fratture delle schede.

Traccia le linee guida di progettazione

Quando ciò accade in anticipo, il produttore ha più tempo per condurre gli opportuni compromessi. Questo è nel migliore interesse della progettazione di tracce funzionanti con piccole disconnessioni del percorso.

• Determinare la carreggiata standard da utilizzare. La decisione del progetto di traccia standard appropriato dovrebbe essere fatta nelle prime fasi della progettazione di un layout PCB dell'amplificatore.
• Dovresti notare che l'uso di tracce troppo strette e troppo vicine aumenta le possibilità di cortocircuito nel PCB. D'altra parte, l'uso di binari troppo larghi e distanziati riduce il numero di componenti che possono essere inseriti nel PCB e allo stesso tempo richiede piani aggiuntivi.
• Considera la dimensione del binario per la linea che trasporta corrente. Lo spessore delle linee dei binari determina la quantità di calore generata mentre la corrente le attraversa. Le tracce rare, quindi, portano la poca corrente che le tracce spesse.
• Determina le forme del pad PCB. Le forme determinano il numero di componenti che possono essere montati, il sistema di montaggio e persino le disposizioni di saldatura.

Problemi termici

I problemi termici sono diventati più sensibili nei moderni PCB ad alta densità. Si tratta, quindi, di un primo passo da considerare nella fase di progettazione dei PCB.

I circuiti più carichi e le tracce più piccole utilizzano più componenti su un singolo circuito stampato. Ciò aumenta le possibilità di riscaldamento.

Lasciare spazio sufficiente per il raffreddamento intorno alle parti calde. Dovrebbe essere consentito più spazio tra i dissipatori di calore utilizzati o tra i componenti del PCB.

L'area intermedia facilita il flusso d'aria, che migliora il trasferimento di calore e quindi il raffreddamento.

Integrità del segnale e considerazioni RF

È possibile porre rimedio a molte funzioni di progettazione relative all'integrità del segnale, attraverso un corretto instradamento delle tracce.

Inoltre, dovresti evitare o eliminare le tracce di corsa che sono in parallelo.

Nella maggior parte dei casi le tracce parallele causano segnali di diafonia. Cioè, i segnali su una traccia appariranno sulla traccia adiacente.

Per lo più, ciò causerà una serie di problemi nel circuito stampato dell'amplificatore.

Dovresti eliminare questi problemi durante le prime fasi di progettazione del PCB dell'amplificatore. È perché questi problemi sono difficili da correggere dopo la progettazione finale e la produzione del PCB dell'amplificatore.

Quando le tracce devono incrociarsi, falle incrociare ad angolo retto. I binari incrociati ad angolo retto riducono la diafonia, la capacità e l'induttanza reciproca tra la linea.

13. Esiste un numero massimo di strati per il layout PCB dell'amplificatore?

No. Il numero di strati su un PCB dell'amplificatore non è limitato a nessun numero. Tuttavia, il numero di livelli dipende da fattori quali le dotazioni di bilancio per il progetto.

Dipende anche dall'uso previsto e dalla frequenza operativa desiderata. Altri fattori includono il livello di domanda per il PCB, la densità e gli strati di segnale necessari.

I layout PCB degli amplificatori possono, quindi, essere a lato singolo, bifacciale o multistrato.

io. PCB amplificatori a lato singolo

Questi sono usati per fabbricare elettronica di consumo elementare.

L'uso di un sottile rivestimento in rame rende il materiale della scheda grezza conveniente.

È tuttavia consigliato per circuiti a bassa frequenza. È anche molto suscettibile al rumore.

ii. PCB dell'amplificatore a doppia faccia

Questi sono dotati di due strati di pellicola che semplificano il percorso e il supporto dei via.

Quando si ha a che fare con un sistema di circuiti analogici, le tracce non devono incrociarsi su livelli diversi. Se possibile, lo strato inferiore dovrebbe essere piano terra.

Successivamente, dovresti instradare altri segnali allo strato superiore del PCB.

iii. PCB dell'amplificatore multistrato

Le schede multistrato sono adatte per progetti critici per i seguenti motivi:

• È possibile utilizzare altri livelli per instradare i segnali, semplificando così la progettazione complessiva del PCB dell'amplificatore.
• Consente un migliore instradamento delle connessioni di terra e di alimentazione. Ad esempio, nel caso in cui l'aereo sia alimentato, puoi accedervi in ​​ogni punto del sistema di circuiti aggiungendo via.
• È più facile ridurre il rumore dovuto all'alta frequenza distribuendo la capacità dall'alimentazione al piano di massa.

14. Come si perfora il PCB dell'amplificatore?

Con lo sviluppo della tecnologia elettronica, la domanda di PCB per amplificatori è alle stelle. Esistono diversi metodi per elaborare i fori del circuito stampato.

I metodi più comunemente usati includono la lavorazione e la lavorazione laser.

La perforazione dei PCB è un lavoro inerente alle industrie elettroniche. Ogni PCB dovrebbe essere perforato accuratamente in modo che il produttore dell'amplificatore possa adattare i circuiti più facilmente.

Quando si utilizza un trapano, è necessario prima incidere il PCB con alcuni strumenti meccanici.

Questo aiuta a contrassegnare i punti in cui la perforatrice lavorerà. Il PCB viene quindi montato in modo appropriato sulla macchina prima di perforare manualmente.

15. Quale software è possibile utilizzare per la progettazione del layout PCB dell'amplificatore?

Alcuni dei migliori software di progettazione PCB per amplificatori nel processo di progettazione di sistemi embedded includono;

Zenit PCB

Questo software ti aiuta a progettare PCB specializzati con una gamma limitata di 800 pin.

PCB Osmond

Questo software è più flessibile. Funziona su Macintosh e dimensioni illimitate di schede, numero di parti e livelli di schede infiniti. Fornisce inoltre supporto per parti di superficie e di montaggio, foro passante e altre ancora.

PCB gratuito

Questo è un software aperto per la progettazione di PCB per amplificatori con supporto per Windows. Gli strumenti non contengono alcun dispositivo router automatico.

Tuttavia, per il routing automatico completo o parziale viene utilizzato uno strumento di routing aperto basato sul Web denominato free routing. FreePCB può supportare fino a 16 strati di rame.

KiCad

Questo strumento supporta Mac, Linux e Windows ed è estremamente facile da usare. Lo strumento include Eeschema per l'inserimento schematico e Pcbnew per la progettazione di PCB.

Altri strumenti includono una distinta base, generazione Gerbview di file Gerber e visualizzazione 3D di PCB.

Questo software offre caratteristiche speciali uniche come:

• Opzioni multistrato in rame (fino a 32)
• Può posare le tavole più velocemente
• In caso di ostacoli, può reindirizzare le tracce intorno a loro
• Con la capacità di spinta e spinta, i vincoli DRC sono facili da gestire
• Opzione per la modifica dell'impronta

Proteus

Viene utilizzato per l'automazione della progettazione elettronica e utilizzato principalmente dai tecnici. Viene anche utilizzato dagli ingegneri di progettazione elettronica per progettare stampe elettroniche.

Sono anche utilizzati nella progettazione di schemi per PCB. Supporta diverse piattaforme come Mac, Windows e Linux. Le caratteristiche critiche di Proteus includono:

• Puoi simulare direttamente dalla fase schematica del PCB con l'aiuto dei suoi 800 microcontrollori
• Per la progettazione professionale, puoi utilizzare la sua capacità di combinare il programma di layout PCB e l'acquisizione schematica insieme ai suoi strumenti completamente integrati. Questo lo rende uno strumento perfetto per la progettazione di circuiti stampati di amplificatori professionali.
• Pacchetto layout PCB professionale
• Offre un design completamente integrato, funzionalità robuste e un'interfaccia utente semplice.

oCAD

OrCAD include il set di progettazione di circuiti OrCAD, OrCAD PSpice Designer e OrCAD Capture, tra gli altri. Le caratteristiche principali di questo software includono il controllo delle regole di progettazione e l'analisi a livello di scheda. Il routing di progettazione PCB può essere eseguito fisicamente o con l'aiuto di un router automatico.

DipTrace

Viene utilizzato per progettare PCB multistrato semplici, altrimenti difficili. Ha quattro moduli, che includono acquisizione schematica, componente, editor di pattern, modellazione 3D di PCB, editor di layout PCB.

Supporta Windows, Mac e Linux. È disponibile in diverse versioni come standard, full e starter con l'edizione completa Dip Trace.

PCB Eagle

Questo software di progettazione del layout PCB dell'amplificatore offre un design 3-D. Autodesk semplifica il lavoro di un ingegnere con Eagle PCB.

Le seguenti caratteristiche sono caratteristiche del software di progettazione PCB Eagle:

• Dispone di strumenti di progettazione PCB intuitivi
• Strumenti di libreria intuitivi e funzionali per la progettazione creativa di PCB
• Editor schematico adattabile che ti consente di trasformare le idee in progetti PCB tangibili
• Schema e PCB facili da sincronizzare con l'aiuto del blocco di progettazione modulare
• Puoi sfuggire agli array di griglie a sfera più velocemente

16. Che cos'è la resistenza alle perdite nel layout PCB dell'amplificatore?

È l'effetto statico dominante del circuito stampato solitamente causato da contaminanti sulla superficie del PCB. Questi contaminanti includono:

• Residui di flusso,
• Detriti
• Sali depositati

È necessario eliminare questi contaminanti perché causano percorsi di perdita che esistono tra i nodi del circuito. Di conseguenza, causano resistenza alle perdite.

Tuttavia, non è raro trovare tracce di corrente di dispersione sui nodi vicini.

A volte, può esserci un errore che informa sui volt all'uscita dei circuiti. Ciò è dovuto ai nano-ampere di corrente che fuoriescono nei nodi sbagliati.

Tuttavia, la corrente di dispersione può essere eliminata lavando accuratamente i circuiti stampati per rimuovere i residui.

Le tavole vengono spazzolate energicamente con alcol isopropilico. Segue un lavaggio accurato con acqua deionizzata e una cottura a 85 gradi per alcune ore.

Il solvente per il lavaggio delle tavole deve, tuttavia, essere selezionato con cura.

Questo perché alcuni flussi idrosolubili creano depositi di sale sui circuiti stampati. Di conseguenza, il problema delle perdite è peggiorato.

Quando si maneggia e si è esposti a temperature sgradevoli e umidità elevata, il problema potrebbe ripresentarsi. Questo metodo offre solo una soluzione temporanea.

Fortunatamente, è possibile fornire una soluzione più permanente utilizzando protezioni ben progettate. Puoi farlo su circuiti esposti ad ambienti industriali difficili.

Puoi facilmente ottenere questo risultato quando hai conduttori circondati da nodi di sensori. Dovrebbero avere la capacità di assorbire facilmente eventuali correnti vaganti.

Eseguire questa operazione mantenendo i conduttori di protezione allo stesso potenziale dei nodi del sensore del circuito.

Tuttavia, il modello di protezione dovrebbe apparire su entrambi i lati di un PCB a foro passante; dove puoi usare via per collegarlo lungo la sua lunghezza.

17. Come si riduce al minimo la deriva di tensione nel layout PCB dell'amplificatore?

Layout PCB dell'amplificatore operazionale

Se la deriva di tensione è il risultato della stabilità termica degli elementi del ponte, puoi gestirla.

Utilizzare elementi con il coefficiente di temperatura più basso sul layout PCB. In altri casi, la deriva di tensione è il risultato della termocoppia parassita sui contatti degli elementi a ponte.

In questi casi, utilizzare materiali simili o materiali con basse tensioni termoelettriche per questi collegamenti.

Assicurarsi di utilizzare una lega saldante speciale con bassa tensione termoelettrica con questi collegamenti. Se la deriva di tensione è il risultato della direzione termica dell'amplificatore indicatore zero utilizzato, utilizzare un amplificatore a deriva zero.

In alternativa, puoi usare uno stabilizzatore chopper per questo caso. Quando si bilancia il ponte, iniziare con la compensazione della tensione dell'indicatore zero e degli offset di corrente.

18. Qual è la tensione di offset nella progettazione del layout PCB dell'amplificatore?

Ogni volta che si desidera ottenere zero volt sull'uscita dell'amplificatore, sarà necessaria una correzione sul segnale di ingresso.

È questa correzione che viene chiamata tensione di offset.

Si misura in tensione continua.

Naturalmente, avere un livello di zero volt sull'ingresso dell'amplificatore non si traduce in una tensione zero all'uscita.

È dovuto ad altri cambiamenti o fluttuazioni nei parametri di processo e squilibri che possono esistere nel sistema del circuito interno.

È necessario regolare l'ingresso per ottenere la regolazione richiesta per ottenere una tensione zero all'uscita dell'amplificatore.

Inoltre, l'entità della correzione o modifica necessaria è l'offset di input. L'intervallo accettabile dei valori di tensione di offset è definito dalle specifiche del dispositivo.

19. C'è una differenza tra il PCB dell'amplificatore di segnale piccolo e il PCB dell'amplificatore di segnale grande?

Ingresso e uscita del segnale

PCB amplificatore di segnale piccolo

Questi PCB amplificatori sono progettati per amplificare il segnale audio stereo di basso livello.

Svolgono questo compito senza modificare altri parametri della forma d'onda come la frequenza e la forma del segnale. Sono generalmente indicati come amplificatori di "tensione" perché convertono una piccola tensione di ingresso in una maggiore tensione di uscita.

Il circuito amplifica i segnali nell'intervallo da 20 Hz a 20 kHz. I PCB per amplificatori di segnali di piccole dimensioni vengono utilizzati in microfoni, trasduttori a ultrasuoni e altre sorgenti di segnali audio

PCB dell'amplificatore di segnale di grandi dimensioni

Conosciuti anche come PCB dell'amplificatore di potenza, forniscono potenza all'altoparlante o al motore (puoi chiamarlo carico).

Questi circuiti ricevono segnali da piccoli circuiti amplificatori. Sono generalmente noti per convertire la potenza CC prelevata dall'alimentatore in un segnale di tensione CA.

Questo viene quindi consegnato al carico.

Differenza tra PCB amplificatore piccolo e PCB amplificatore grande

I PCB per amplificatori di segnali piccoli e grandi hanno un design simile. Tuttavia, differiscono in termini di spessore dei fili di rame utilizzati.

I PCB dell'amplificatore di segnale di piccole dimensioni hanno fili di rame più sottili a causa dell'elevata impedenza richiesta.

I PCB amplificatori di segnali di grandi dimensioni hanno fili di rame più spessi necessari per far fluire correnti di valore più elevato.

Un'altra notevole differenza è che i PCB dell'amplificatore per piccoli segnali sono chiamati amplificatori di "tensione". Questo perché convertono piccole tensioni di ingresso in tensioni di uscita maggiori.

I PCB amplificatori di grandi dimensioni, d'altra parte, sono chiamati amplificatori di "potenza". Sono utilizzati per fornire energia al carico.

20. Qual è l'effetto sulla capacità parassita nel layout del PCB dell'amplificatore

La capacità parassita è una capacità in eccesso, indesiderata o inevitabile che viene indotta in un sistema ad alta tensione.

Questo è solitamente attribuito al loro allineamento parallelo o come risultato di interazioni con l'ambiente.

Nella maggior parte degli amplificatori a frequenza più alta, la capacità parassita può combinarsi con una certa induttanza parassita.

Questi includono componenti conduttori per formare vari circuiti risonanti.

21. Come si confronta il layout PCB dell'amplificatore di tensione con il layout PCB dell'amplificatore di potenza?

Circuiti amplificatori di tensione amplificare le tensioni di ingresso a una tensione più alta. Per questo motivo, gli amplificatori di tensione sono costruiti con circuiti di amplificatori operazionali.

Amplificatori di potenza sono utilizzati in circuiti con componenti che richiedono correnti di commutazione più elevate.

Tali componenti includono motori e altoparlanti. Tuttavia, sia i PCB degli amplificatori di tensione che i PCB degli amplificatori di potenza sono simili in quanto entrambi hanno terminali di ingresso e terminali di uscita.

Condividono anche una caratteristica di funzionalità in quanto entrambi utilizzano piccoli segnali di ingresso per generare un segnale di uscita più significativo.

22. Che cos'è un layout PCB di un amplificatore operazionale?

Schema dell'amplificatore operazionale

PCB dell'amplificatore operazionale

La amplificatore operazionale Il layout del PCB è il punto centrale tra i segnali analogici e digitali. È comunemente usato nelle applicazioni audio.

Un amplificatore operazionale è un dispositivo di condizionamento del segnale. Può eseguire le seguenti operazioni chiave:

• Filtra il rumore nei segnali elettrici
• Amplificazione dei segnali elettrici

Naturalmente, lo ottiene attraverso un'operazione aritmetica.

Inoltre, gli amplificatori operazionali sono caratterizzati da:

• Impedenza di uscita bassa
• Elevato guadagno di sguardo aperto
• Larghezza di banda limitata
• Alta impedenza di ingresso

23. Quali sono le caratteristiche del layout PCB dell'amplificatore?

Le caratteristiche generali visualizzate dai layout PCB dell'amplificatore includono;

1. Elevato guadagno ad anello aperto

Si riferisce alla capacità dell'amplificatore di aumentare l'ampiezza o la potenza del segnale.

È possibile misurare questo tra le porte di uscita e di ingresso quando non c'è feedback nel circuito.

Con guadagni ad anello aperto elevati, puoi ottenere molti livelli di feedback.

Quando si applica questo, c'è un'alta possibilità di raggiungere il livello di prestazioni desiderato.

2. Alta impedenza di ingresso

È desiderabile un'elevata impedenza sul segnale di ingresso in modo che la tensione scenda completamente sull'amplificatore. Per una bassa impedenza di ingresso, di solito, ci sarà una caduta di tensione praticamente zero attraverso l'amplificatore. Di conseguenza, non riceverà il segnale.

Questo è il motivo per cui i layout PCB degli amplificatori devono essere costruiti con materiali a bassa impedenza in ingresso.

Un altro motivo per cui è desiderabile un'impedenza di ingresso elevata è impedire il caricamento. Se l'amplificatore operazionale avesse una bassa impedenza di ingresso, assorbirebbe grandi quantità di corrente al suo interno. Ciò lo renderebbe un carico significativo sul circuito.

Il design contribuisce anche alla riduzione del rumore nel circuito.

3. Bassa impedenza di uscita

Una volta che la tensione è caduta attraverso l'amplificatore operazionale, amplifica il segnale.

Per lo più, c'è la possibilità di perdere il segnale attraverso il dispositivo che l'amplificatore sta alimentando.

Prendi ad esempio, quando utilizzi un circuito di un microfono, l'amplificatore dovrebbe amplificare le parole pronunciate dall'utente.

Un amplificatore operazionale fa questo.

Pertanto, con l'amplificatore operazionale, i segnali sonori possono raggiungere un punto in cui possono pilotare gli altoparlanti.

Pertanto, il segnale può raggiungere un livello adatto per pilotare gli altoparlanti. Una volta che i segnali sono stati amplificati, dovrebbero essere lasciati cadere attraverso il microfono.

Per questo motivo, gli altoparlanti devono avere un'impedenza maggiore rispetto all'uscita dell'amplificatore. Di conseguenza, si verificherà una caduta di tensione attraverso il carico (che può essere costituito da altoparlanti).

L'amplificatore operazionale dovrebbe avere una bassa impedenza in uscita.

I segnali di tensione amplificati cadranno quindi attraverso gli altoparlanti, al contrario dell'amplificatore.

Forse anche, il segnale di tensione che è stato amplificato potrebbe cadere sull'impedenza di uscita dell'amplificatore.

Successivamente, ci sarà un calo parziale degli altoparlanti. Quindi, non ci sarà riproduzione poiché gli altoparlanti non riceveranno praticamente alcun segnale.

Di conseguenza, gli amplificatori richiederanno un'impedenza di bassa ampiezza che ridurrà i segnali che sono stati amplificati in modo efficiente su qualsiasi dispositivo e non su se stesso.

4. Una larghezza di banda limitata

Quando si progetta un amplificatore, si dovrebbe prendere in considerazione una larghezza di banda adeguata che sia conforme alla frequenza che dovrebbe amplificare.

Ricorda, quando la larghezza di banda è troppo stretta, si verificherà una perdita di frequenza del segnale. D'altra parte, quando la larghezza di banda è troppo ampia, può causare rumore (cioè introdurre segnali indesiderati nel circuito).

24. In che modo i circuiti dell'amplificatore mantengono la stabilità termica?

PCB amplificatore

Il mantenimento della stabilità termica standard è la soluzione numero uno contro i continui guasti dei circuiti elettronici.

I circuiti dell'amplificatore possono mantenere la stabilità termica attraverso la dissipazione del calore continua. I livelli di dissipazione del calore dipendono fortemente dai fattori dei componenti.

Questi includono l'area e lo spessore della lamina di rame sul PCB. Include anche lo spessore e il materiale utilizzato sul PCB.

Si scopre che materiali più larghi e più spessi dissipano più calore rispetto a materiali più stretti e sottili.

Tuttavia, anche i livelli di dissipazione del calore sono influenzati in una certa misura dalle specifiche del prodotto. Il calore dissipato potrebbe lasciare il layout del PCB per convezione o irraggiamento.

Tuttavia, i dissipatori di calore in alluminio possono essere utilizzati per componenti più caldi.

Nella maggior parte delle applicazioni, tuttavia, vengono utilizzate combinazioni diverse. Alcuni usano la conduzione termica orizzontale attraverso superfici di rame.

Altri usano la conduzione termica verticale attraverso una serie di vie termiche.

Alcuni usano dissipatori di calore posizionati strategicamente per fornire le migliori opzioni. I piani di rame nel PCB funzionano anche come dissipatori di calore e stabiliscono la conduzione termica orizzontale.

I vias termici creano un percorso a bassa resistenza termica dal rame superiore al lato inferiore del PCB.

A questo punto, il progetto utilizza un dissipatore di calore fissato al piano inferiore in rame per dissipare il calore nell'aria ambiente.

Via Termale

Modi

Si tratta di fori situati sotto una fonte di calore montata in superficie in un pannello circolare che consente il trasferimento di calore.

I vias semplici forniscono una sostanziale riduzione della resistenza termica mantenendo la stabilità termica nei circuiti dell'amplificatore.

I vias riempiti e chiusi possono anche essere posizionati direttamente sotto il pad di saldatura termica per applicazioni su circuiti stampati.

In tali casi, lo spessore del rame dovrebbe essere maggiore di 0.70 millimetri.

Ripieno via con resina epossidica e la copertura con rame impedisce il flusso di saldatura da qualsiasi flusso di saldatura incontrollato.

È accertato che il numero e la posizione delle vie termiche ha un impatto diretto sulla resistenza termica.

Per ridurre la dissipazione del calore di un margine maggiore, posizionare i vias vicino alla fonte di calore.

I vias termici funzionano con schede a doppia faccia con rame che collegano le superfici superiore e inferiore del PCB.

In alternativa, puoi collegare più strati di un PCB. La dissipazione del calore attraverso i contatti a foro passante può essere migliorata aumentando lo spessore degli strati di rame.

25. Come si scelgono i componenti del layout PCB dell'amplificatore?

La scelta del componente di layout PCB dell'amplificatore può essere effettuata seguendo i seguenti suggerimenti.

Componenti PCB dell'amplificatore

1. Considera le decisioni sull'impronta dei componenti

Dovresti farlo durante la fase di disegno schematico. I seguenti suggerimenti ti aiuteranno a ottenere i migliori risultati:

• Dovresti tenere presente che le impronte dovrebbero tenere conto delle connessioni del pad elettrico insieme alle dimensioni della parte.
• Tra gli aspetti principali da considerare ci sono il profilo e i pin che attaccherai al PCB. Implica quindi che, come durante il processo di selezione, dovresti considerare le restrizioni sull'imballaggio e sull'alloggio.
• Questo dovrebbe includere sia il lato inferiore che quello superiore del circuito stampato dell'amplificatore.
• Per i condensatori polarizzati, le restrizioni sull'altezza libera possono essere una sfida. Questi dovrebbero essere presi in considerazione come parte del processo di selezione dei componenti.

Prendi in considerazione la possibilità di disegnare un layout di progettazione di base della scheda e provare a montare alcuni dei componenti desiderati.

Dovrebbe anche includere fili sul design per verificare l'adattamento prima del design vero e proprio. In questo modo, puoi facilmente visualizzare la scheda attraverso un rendering veloce.

Questo aiuta a garantire che il posizionamento dei componenti sia accurato.

Fondamentalmente, questo assicurerà che tutti i componenti elettrici possano adattarsi al materiale dopo aver assemblato il circuito stampato.

• Con l'aiuto dei modelli di terra, puoi dire le forme specifiche di fori e cuscinetti sul circuito stampato in cui puoi saldare le parti.

È necessario dimensionare accuratamente ogni modello poiché potrebbero avere informazioni cruciali sul circuito stampato..

Le parti saldanti garantiscono una robusta resistenza meccanica e un'integrità termica stabile.

Dovresti considerare il processo e la tecnica di produzione del PCB dell'amplificatore.

Non importa se utilizzerai un sistema automatizzato o la saldatura manuale: assicura che tu possa accedere facilmente a ogni componente del PCB.

• A seconda delle parti e del design del PCB dell'amplificatore, è possibile optare per la tecnologia di montaggio superficiale o la tecnica di montaggio a foro passante.

Tra i fattori chiave che dovresti considerare includono:

• Costo delle parti
• Disponibilità delle parti
• Densità dell'area della parte del PCB dell'amplificatore
• Dissipazione di potenza, ecc.
• Quando si tratta di progetti di prototipazione di medie e piccole dimensioni, puoi anche utilizzare tecnologie a foro passante o a montaggio superficiale.

Inoltre, facilitano la saldatura a mano. Inoltre, aiutano a facilitare l'accesso al segnale e al pad durante le fasi di debug o i processi di risoluzione dei problemi.

• Prendere in considerazione la creazione di un'impronta personalizzata dall'interno dello strumento nei casi in cui un'impronta non è disponibile nel database.

2. Utilizzare una buona pratica di messa a terra

Una corretta messa a terra è una considerazione progettuale a livello di sistema che richiede un'adeguata pianificazione sin dalle prime revisioni del progetto concettuale. Dovresti assicurarti che ci siano abbastanza piani di massa e condensatori di bypass.

Inoltre, un ruolo fondamentale sarà svolto da un numero sufficiente di condensatori di disaccoppiamento, specialmente vicino alla posizione dell'alimentazione verso terra. Ciò ottimizza la conformità elettromagnetica del circuito e le prestazioni di suscettibilità.

In generale, ci sono molti vantaggi di un piano terra:

• Nella maggior parte dei circuiti, è una connessione comune situata nella parte inferiore che semplifica l'instradamento del circuito. Inoltre, ha senso quando si tratta di routing del circuito.
• Con la messa a terra, è possibile aumentare la resistenza meccanica del PCB
• È possibile abbassare facilmente l'impedenza all'interno del circuito riducendo così il rumore e le interferenze.
• È possibile aggiungere capacità distribuita all'interno del PCB, offrendo la possibilità di ridurre al minimo il rumore che potrebbe essere irradiato.
• Protegge il circuito da qualsiasi rumore che può essere irradiato dalla sezione inferiore della scheda.

3. Assegnazione dell'impronta delle parti virtuali

Dovresti sviluppare BUONA quindi analizzare i componenti PCB virtuali nel progetto.

Quindi, nella sezione virtuale, dovresti sostituire tutte le parti che hanno impronte. Ovviamente, questo non si applica se lo stai usando a fini di simulazione.

BUONA

4. Assicurarsi di disporre dei dati della distinta base (BOM) completi

Per prendere una decisione informata sulla scelta dei componenti del layout PCB dell'amplificatore, rivedere il rapporto BOM per ottenere i dati effettivi.

Dopo aver verificato il rapporto, rivedere e apportare modifiche in caso di parti incomplete. Ottieni le informazioni sul fornitore o sul produttore per tutte le parti.

5. Ordinare i designatori di riferimento

Verificare che i designatori di riferimento siano numerati in modo continuo. Ciò consentirà di ordinare e rivedere i dati della distinta base.

6. Controllare i cancelli di riserva

I gate di riserva disponibili dovrebbero essere collegati a un segnale attraverso i loro ingressi, per evitare che fluttuano.

Questo deve essere tenuto in considerazione poiché gli ingressi flottanti possono interferire con la funzionalità generale del sistema.

26. Quali sono le considerazioni sul layout PCB dell'amplificatore audio?

Ci sono tre considerazioni significative che dovresti accertare prima che si verifichi il layout del PCB dell'amplificatore audio.

1. Rivedere l'impronta del progetto sul layout
2. Posizionare i condensatori di disaccoppiamento il più vicino possibile con quelli più piccoli posizionati più vicino ai pin dell'amplificatore.
3. Posizionamento corretto dei filtri EMC. Lo scopo principale del filtro di uscita è attenuare la componente di commutazione ad alta frequenza dell'amplificatore. In questo modo, preserva i segnali nella banda audio.

27. C'è una differenza tra l'amplificatore audio e il layout PCB dell'amplificatore di potenza?

C'è una differenza tra i due. L'amplificatore audio viene utilizzato per manipolare i segnali audio. D'altra parte, un amplificatore di potenza viene utilizzato per convertire una piccola tensione di ingresso in una maggiore tensione di uscita.

Convertono la corrente continua in corrente alternata.

L'amplificatore audio ha una potenza in uscita inferiore (14W). L'amplificatore di potenza, d'altra parte, ha una potenza in uscita maggiore (2000W).

Gli amplificatori audio dissipano meno calore, a differenza degli amplificatori di potenza, che dissipano livelli di calore più elevati.

Questa differenza è determinata dai tipi di transistor utilizzati in ogni layout. Anche la dimensione fisica dei transistor è piccola e grande, rispettivamente.

Il carico del collettore negli amplificatori audio ha un'elevata resistenza e ha una base sottile per gestire la bassa corrente.

Negli amplificatori di potenza, il carico del collettore ha una bassa resistenza e una base spessa per gestire il flusso elevato.

28. Come si fabbrica il PCB dell'amplificatore?

Questo è un processo complesso che viene eseguito da macchine altamente automatizzate. Il metodo da utilizzare dipende dalla scelta del produttore.

Alcuni di questi metodi includono perforazione, punzonatura, placcatura e test, che è il punto dell'intero processo di fabbricazione.

Di seguito è riportato un riepilogo semplificato della fabbricazione di un PCB amplificatore di alta qualità.

Il processo di fabbricazione deve idealmente iniziare dalla realizzazione di uno schema del circuito.

Ciò renderà l'intero esercizio più semplice poiché fungerà da modello dell'intero progetto.

Il passaggio successivo dovrebbe essere posizionare i componenti e tracciare le tracce prima di disegnare i fili. L'uso del software Easy EDA può rendere il processo di progettazione meno complicato.

A questo punto è necessario prendere una decisione sulle dimensioni e sui componenti fisici da utilizzare e stampare.

Puoi modificare la scelta dei componenti in qualsiasi momento, in base alle tue esigenze.

Tutto quanto sopra deve essere guidato dalla determinazione;

• L'alimentazione di uscita – Questa può essere ottenuta calcolando la tensione di uscita di picco dell'amplificatore.
• Un adeguato dissipatore di calore, che dovrebbe essere abbastanza grande da rimuovere il calore generato per una maggiore durata. Puoi calcolare la dimensione minima trovando la sua massima resistenza termica.
• La stabilità e il valore dei componenti – È possibile determinare il valore dei componenti (Rf2 e Cf smorzamento) e la stabilità mediante un software di simulazione del circuito. Si noti inoltre che un aumento di Cf abbassa il valore di Fc.
• La rete di Zobel e Thiele – La prima aumenta mentre la seconda riduce le oscillazioni causate rispettivamente dai carichi induttivi e capacitivi.
• Condensatori di disaccoppiamento

Condensatori di valore superiore migliorano la risposta dei bassi e, allo stesso tempo, riservano corrente sull'uscita a bassa frequenza. La resistenza equivalente inferiore e i condensatori in serie induttivi sono i migliori.

La saldatura (dai componenti più piccoli a quelli più grandi) semplifica il processo.

Si assicura inoltre di rimuovere tutta l'ossidazione dagli elementi per una migliore conduttività e giunti più forti.

L'obiettivo finale del cablaggio è eliminare le interferenze elettromagnetiche dai campi magnetici circostanti.

Diversi tipi di cavi dovrebbero essere utilizzati per servire allo scopo menzionato in precedenza.

Infine, come suona corona l'intero processo. Aiuta a garantire che gli effetti siano chiari e non dannosi per l'orecchio.

Oltre alle nozioni di base, ai fatti e ai principi di cui sopra, di seguito è una procedura graduale per fabbricare un PCB dell'amplificatore.

1. Progetta il PCB con l'aiuto del software.
2. Genera una pellicola che verrà utilizzata per stampare un'immagine sulla tavola di plastica.
3. Scegli le materie prime più adatte a te.
4. Preparare i fori manualmente o utilizzando macchine CNC automatizzate.
5. Applicare l'immagine che può essere eseguita da plotter a penna, stampanti e trasferimento a secco
6. Spellare e incidere per rimuovere il rame non cablato. Questo può essere ottenuto utilizzando diversi prodotti chimici. Tali sostanze chimiche includono cloruro ferrico e per-solfato di ammonio.
7. Test per determinare se l'intero processo è andato a buon fine e il layout del PCB funziona correttamente.

29. Come si può testare la qualità del layout PCB dell'amplificatore?

PCB dell'amplificatore stereo

I test di qualità possono essere eseguiti utilizzando la macchina di test ATG e le capacità di test della griglia attraverso i seguenti parametri;

• La sua capacità di mantenere costante dielettrica costante con la temperatura in caso di variazioni.
• La quantità di energia persa a causa della dissipazione. Il valore dovrebbe essere il più basso possibile per garantire una perdita minima di potenza di uscita e guadagno del segnale.
• Possibilità di essere fabbricato in circuiti con impedenza costante
• La capacità di controllare il calore generato da un amplificatore di potenza attraverso il suo coefficiente di espansione termica e conducibilità.

30. Come si specifica il layout PCB dell'amplificatore?

È possibile utilizzare i seguenti aspetti per specificare il layout del PCB dell'amplificatore:

• Connessioni a perno.
• Valori elettrici in termini di alimentazione e tensione di ingresso. Altri elementi includono la tensione di ingresso differenziale, la dissipazione di potenza, la corrente di picco in uscita, l'immagazzinamento e la temperatura di giunzione.
• Caratteristiche elettriche a cui prestare attenzione, inclusa la corrente di scarico a riposo, la tensione di alimentazione e la corrente di polarizzazione in ingresso. Altri includono tensione e corrente di offset in ingresso, larghezza di banda di alimentazione e rapporto di reiezione della tensione di alimentazione. Puoi anche cercare la temperatura di giunzione di arresto termico, la tensione di rumore in ingresso, la corrente e l'efficienza.
• Le sue applicazioni come l'alimentazione singola, l'alimentazione split, il sistema HI-FI a due vie con crossover attivo.
• Esistono anche tipi di amplificatori di classe D e AB.

31. Qual è il miglior materiale per il PCB dell'amplificatore?

Il miglior materiale dipenderà dalla tua comprensione di come funzionano questi materiali. Ciò include le loro caratteristiche e l'effetto finale sulle prestazioni dell'amplificatore.

La maggior parte dei componenti ha proprietà che possono essere misurate dalla loro costante dielettrica relativa (DK) o permittività.

Il costo dei materiali e la loro efficacia variano da bassi di FR-4 a materiali dielettrici in politetrafluoroetilene (PTFE).

Tra questi due estremi ci sono materiali di fascia alta da considerare.

Puoi anche scegliere tra le nuove tecnologie disponibili come i materiali dielettrici in resina termoindurente. Quando si seleziona il materiale, si dovrebbe considerare come il (DK) è influenzato dalla temperatura.

Ci sono diversi materiali utilizzati nella progettazione PCB. Questi includono allumina, Kapton, PTFE e quei substrati che rientrano tra le gamme da FR-1 a G-10.

FR-4 è molto probabilmente il miglior materiale per PCB dell'amplificatore perché è ampiamente utilizzato nelle schede standard. La sua capacità di resistere ai danni del calore lo rende il più preferibile.

32. Quali sono i suggerimenti operativi per la progettazione del layout PCB?

Disposizione dell'amplificatore operazionale

1. Posizionare un condensatore di bypass

Per produrre il giusto segnale di uscita, un amplificatore operazionale richiede una tensione di ingresso stabile. Un condensatore di bypass deve essere posizionato vicino al pin di alimentazione dell'amplificatore operazionale.

Ciò contribuirà a garantire che il rumore prodotto durante la commutazione dell'alimentazione sia notevolmente ridotto.

La fornitura di un condensatore di bypass riduce anche le possibilità che si verifichino distorsioni armoniche durante il funzionamento.

2. Evitare il posizionamento sul piano terra vicino ai pin di input

Quando si imposta correttamente il piano di massa, migliorerà la stabilità del circuito.

Nel caso della progettazione del layout del circuito stampato dell'amplificatore operazionale, evitare di posizionare piastre di zucca vicino ai pin dell'amplificatore.

In questo modo si riduce l'introduzione della capacità parassita e del rumore di terra.

Normalmente, questi difetti influiranno notevolmente sull'uscita dell'amplificatore operazionale.

3. Mantenere la stabilità termica

Dovresti adottare adeguate tecniche di dissipazione del calore che possono includere:

• Dissipatori di calore
• Usare i via per dissipare il calore

Con questi, puoi eliminare il calore in eccesso che può danneggiare il circuito stampato dell'amplificatore.

4. Garantire la separazione analogica e digitale

Quando si progettano layout PCB per amplificatori, gli amplificatori operazionali devono essere posizionati lontano da altre tracce ad alta frequenza.

Si può invece decidere di utilizzare un amplificatore operazionale per il guadagno del segnale-+ di un sensore di temperatura.

Dovrai posizionarlo il più vicino possibile al sensore. Ciò riduce la trasmissione del segnale e il tempo di reazione dei sensori digitali.

33. Perché affidarsi a Venture per la progettazione del layout PCB dell'amplificatore?

Da amplificatori operazionali, amplificatori per piccoli segnali, amplificatori per segnali di grandi dimensioni, amplificatori Wi-Fi o amplificatori di potenza, avrai le tue esigenze smistate per Venture.

Le eccellenti prestazioni del circuito dipendono dal design del layout del PCB dell'amplificatore. Un layout PCB mal progettato può influenzare in modo critico le prestazioni.

Può introdurre resistenze di dispersione, deriva di tensione, tensioni di offset o persino capacità parassita durante il funzionamento del PCB dell'amplificatore.

Venture ha un team di layout PCB per amplificatori impegnato e credibile. Questo team è accessibile ai clienti e ha assistito centinaia di clienti con problemi di progettazione del layout PCB dell'amplificatore.

In Venture, il team è sempre pronto a:

Progettare il layout PCB dell'amplificatore operazionale. Questo viene fatto fornendo una tensione stabilizzata per produrre il giusto segnale di uscita. Aiuta anche a evitare di posizionare un piano di massa vicino ai pin di input.

Riduci al minimo la lunghezza dei segnali di ingresso e assicurati che l'amplificatore sia lontano da altre tracce ad alta frequenza.

Utilizzare metodi di dissipazione del calore migliori e adeguati come dissipatori di calore, vie di dissipazione del calore per mantenere la stabilità termica.

PCB design

Venture non è solo un produttore di PCB. Il team di layout PCB dell'amplificatore di rischio è anche esperto nella lavorazione di un'ampia varietà di materiali per circuiti stampati. Venture fornisce anche servizi avanzati di progettazione personalizzata di PCB e fabbricazione di PCB, il tutto sotto lo stesso tetto.

Il team offre progetti PCB ad alte prestazioni e alta affidabilità. Ciò include la progettazione di PCB analogici e RF, che aiuta a soddisfare i diversi requisiti di progettazione e layout di PCB del cliente. Ottieni ciò di cui hai bisogno, dallo sviluppo e produzione dei materiali, dalla fabbricazione dei circuiti all'assemblaggio dei componenti finali.

Venture utilizza la selezione completa di software di progettazione, che include Cadence Allegro\ORCAD, Mentor WG\PADS e Prottel99\Altium Designer (AD).

Il team di layout PCB dell'amplificatore di rischio è disponibile 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX. Se hai un progetto PCB amplificatore da gestire, non devi preoccuparti. Questo team ti accompagnerà in un progetto del genere in modo efficace.