1.11 Развязывающие конденсаторы

Хорошее правило состоит в том, чтобы в цепи питания обязательно были включены развязывающие конденсаторы.

Развязывающие конденсаторы устанавливаются в двух местах печатной пла­ты: один возле источника питания (от 10 до 100 мкФ) и один для каждого актив­ного устройства (цифрового и аналогового). Ёмкость развязывающего конденса­тора возле устройства зависит от полосы пропускания устройства: если она не превышает 1 МГц, то почти весь наведённый шум можно убрать, включив кон­денсатор ёмкостью 1 мкФ. Если полоса пропускания больше 10 МГц, то подойдёт конденсатор ёмкостью 0,1 мкФ. В диапазоне между этими двумя значениями можно использовать оба или любой из этих конденсаторов. Для уточнения лучше обращаться к технической документации на устройство.

Развязывающий конденсатор нужно устанавливать для каждого активного ус­тройства на плате и размещать его как можно ближе к выводу источника питания (рис. ПБ 20). При использовании двух развязывающих конденсаторов для одного устройства конденсатор меньшей ёмкости должен располагаться ближе к выводу устройства. Наконец, длина выводов развязывающего конденсатора должна быть минимальной.

1.12 Советы по разводке печатной платы

Хорошей разводки ПП вовсе не так уж трудно достичь, если сле­довать нескольким простым правилам:

1. Проверяйте расположение компонентов схемы по отношению к разъёмам. Убедитесь, что быстродействующие и цифровые компоненты расположены как можно ближе к разъёмам.

2. Проектируйте ПП как минимум с одним земляным слоем.

3. Делайте дорожки питания более широкими, чем остальные проводники на плате.

4. Просмотрите дорожки обратных токов и возможные источники помех по зем­ляной шине, для чего определите плотность тока во всех точках земляного слоя и, исходя из этого, потенциальный уровень шумов.

5. Правильно выполняйте развязку цепей питания всех элементов. Размещайте конденсаторы как можно ближе к выводам питания устройства.

6. Делайте все дорожки как можно короче.

7. Просмотрите все дорожки, ведущие к узлам с высоким импедан-сом, на пред­мет возможной ёмкостной связи с соседними дорожками.

8. Убедитесь, что фильтрация сигналов в цепях со смешанными сигналами вы­полнена правильно.

Разводка аналоговых и цифровых схем различаются незначительно. Когда де­ло касается влияния появляющихся на плате паразитных компонентов, то анало­говые схемы проявляют более высокую чувствительность, хотя и цифровые схе­мы не такие уж и неуязвимые. Устройства, которые выполняют аналоговые и цифровые функции, например АЦП, следует рассматривать как аналоговые и применять соответствующие методы разводки. Хотя двухслойные платы проекти­ровать сложнее, но при тщательной ручной трассировке все проблемы можно ре­шить, тем более что неудачную разводку всегда можно переделать.

При разводке смешанных аналого-цифровых схем только тщательная развод­ка позволяет разработать хорошую печатную плату. Стратегия разводки состоит в выполнении набора определённых правил, чтобы получить качественный про­дукт, поскольку обойтись только тестированием платы в лаборатории будет до­вольно сложно. Даже при некотором сходстве в методике разводки плат с цифро­выми и аналоговыми схемами следует чётко понимать различия в подходах к про­ектированию.

Приложение В

1. У стройство - усилитель звуковой частоты на одной стандартной микросхеме. В таблице представлены данные о некоторых таких микросхемах.

2. Принципиальная схема УЗЧ на микросхеме К174УН7

3. Микросхема К174УН7. Корпус – пластмассовый, 5х7х21 мм. Выводы микросхемы можно формовать в одну линейку, а можно – в шахматном порядке. Допустимый радиус изгиба выводов – не менее двух диаметров для круглых выводов и двух толщин – для плоских. Толщина выводов микросхемы равна 0,4 мм. Т.о. радиус изгиба должен быть не менее 0,8 мм, а еще лучше –1 мм.

Внешний вид и габаритные размеры микросхемы К174УН7

4. Учесть размеры теплоотводящего радиатора на микросхему.

5. Резисторы R1, R2, R3 – любого типа мощностью 0,125 Вт

Резистор R4 – номиналом 1 Ом любого типа (С2-1 С2-29, МЛТ, ОМЛТ и др) 0,5 Вт

6. Электролитические конденсаторы – типа К50-35 на рабочее напряжение не ниже 25 В.

7. Конденсатор С6 выбирать по габаритам. Подходит конденсатор типа К73-17 0,1 мк на 250 В

8. Для громкоговорителей критичным является только величина сопротивления звуковой катушки. Оно должно быть не более 4 Ом, иначе нельзя будет получить выходную мощность даже 1 Вт.

9. Размер заготовки ПП 50х70 мм.

10. Печатная плата выполнена так называемым негативом – вытравливанию подлежат только небольшие каемки вокруг каждой дорожки. Этим приемом создается эффективный заземленный статический экран между любыми соседними дорожками. При таком методе (во много раз) снижается сопротивление «земляных» соединений, что благоприятно сказывается практически на всех параметрах схемы. Такой метод часто применяют при изготовлении ПП устройств, склонных к самовозбуждению и критичных к величинам блуждающих токов по «земляным» цепям.

11. Вариант топологии платы и размещения элементов приведены на рисунках ниже.

Приложение Г