Pcb Prototype Service China Jbl Pcb China
Hola y bienvenido a la
serie TI Precision Lab sobre
técnicas de diseño de PCB para amplificadores operacionales.
En esta conferencia, discutiremos
algunas preguntas comunes y mejores
prácticas con respecto a
señales mixtas, conexión a tierra y
capacitores de derivación para diseños de amplificadores operacionales.
En el primer video
de esta serie,
echamos un vistazo a las
impedancias parasitarias de los rastros de amplificadores operacionales,
incluidas sus causas,
efectos y soluciones.
Ahora consideraremos algunas
de las preocupaciones más amplias
con los diseños de PCB de amplificadores operacionales.
Comenzaremos revisando
la importancia de separar
las señales analógicas y digitales
para evitar acoplamientos no deseados
en circuitos amplificadores.
A partir de ahí, cubriremos algunos
consejos sobre una conexión a tierra adecuada.
La conexión a tierra en
sí misma es un tema extenso
con bastante profundidad.
Sin embargo, aquí nos centraremos en algunas
de las prácticas de puesta a tierra más importantes
.
Finalmente, consideraremos el
uso de condensadores de derivación
en los pines de suministro, una
técnica que es bien conocida
pero no siempre bien entendida.
En el video anterior,
cubrimos las vulnerabilidades
de los seguimientos paralelos al
acoplamiento de señales no deseadas.
Por ejemplo, dos
trazas de señal en paralelo
pueden formar las dos
placas metálicas de un condensador
y permitir un
acoplamiento capacitivo.
De manera similar, dos
trazas de señal en paralelo
pueden experimentar un
acoplamiento inductivo según la ley de Faraday.
Estas posibilidades
son aún
más preocupantes cuando las
señales digitales y analógicas se
colocan cerca una de la otra.
Los cambios rápidos y bruscos
de los niveles de voltaje digital
junto con sus
pulsos de corriente de alta velocidad
pueden crear problemas para
circuitos analógicos más sensibles.
Esto es cierto no solo
para las señales analógicas,
sino también para las
trazas y planos de potencia.
En consecuencia, es
importante mantener separados los rastros de señal, los rastros de potencia
y las rutas de retorno de corriente
de los circuitos analógicos y digitales
siempre que sea posible.
Mantener las trazas separadas
puede ser sencillo,
pero garantizar que las
rutas de retorno actuales no se crucen
puede ser más desafiante.
Por esta razón,
la solución más sencilla
suele ser
dividir la placa
en secciones analógicas y
digitales.
Esta estrategia simple asegura que los
circuitos analógicos se mantengan separados
de los circuitos digitales.
Es importante señalar
que esto no significa
dos planos de tierra independientes.
Si bien el retorno
de las rutas de corriente
para señales analógicas y digitales
debe estar separado
, asegúrese de que las
tierras analógicas y digitales aún estén
unidas con un
plano de tierra sólido.
Debe haber
un solo nodo de tierra.
Cubriremos la conexión
a tierra con más detalle en breve.
A continuación, se muestra un ejemplo de una
placa en desarrollo.
En el centro del tablero hay
un convertidor de analógico a digital,
o ADC.
El ADC tiene
señales analógicas que ingresan
desde la izquierda y
señales digitales
que salen desde la derecha.
Las señales de la capa superior están en
rojo y las señales de la capa inferior
están en azul.
Observe que todas
las señales analógicas
con los
componentes y trazas
correspondientes se mantienen en el
lado izquierdo de la placa.
Y todas las señales digitales
se mantienen a la derecha.
Ésta es una buena forma de reducir el
acoplamiento de señales no deseadas.
Al separar
las secciones analógicas y digitales de la placa,
la
pregunta de seguimiento natural es
¿qué se debe hacer
con el nodo de tierra?
La conexión a tierra es un tema complicado
con muchas buenas prácticas
a seguir, y
una conexión a tierra deficiente puede
provocar todo tipo de
problemas de rendimiento
que pueden ser difíciles de diagnosticar.
Entonces es un tema que
no debe ignorarse.
Afortunadamente, existen algunas
técnicas sencillas
que pueden usarse para
prevenir muchos problemas.
Por un lado, es una buena idea
tener al menos un plano de tierra sólida en
lugar de una
serie de trazas de tierra.
Esto permite que las rutas de retorno actuales
encuentren rutas más convenientes
con menos impedancia parásita
y reduce el riesgo
de problemas de bucle de corriente.
En una nota similar, es
importante mantener el plano del suelo
lo más intacto posible
para maximizar esta ventaja.
Como se mencionó anteriormente, las
secciones analógicas y digitales
de la placa deben
dividirse de
modo que las
rutas de la corriente de retorno en el plano de tierra
no se crucen entre sí,
causando un acoplamiento de ruido no deseado
de la
circuitería digital
a la circuitería analógica.
Al mismo tiempo, tener
el mismo plano de tierra
para los circuitos analógicos y
digitales
ayuda a asegurar un
voltaje de tierra universal para el sistema.
Así que mantenga el
plano de tierra conectado,
pero no entremezcle los
circuitos analógicos y digitales.
En el ejemplo de
esta diapositiva,
puede ver un problema causado
por una conexión a tierra deficiente.
En el lado izquierdo,
la placa está diseñada
para mantener
separados los circuitos analógicos y digitales.
Esto es bueno y ayuda
a evitar el cruce
de trazas,
suministros y rutas de retorno de corriente analógicas y digitales
.
Sin embargo, la placa
tiene dos
planos de tierra completamente divididos
que no están conectados.
Debido a esta división
de los nodos de tierra, la
corriente que intenta
regresar a un lado del tablero
desde el otro tendrá que
encontrar una ruta de retorno externa.
Por ejemplo, la
ruta de retorno actual del ADC
puede tener que tomar una ruta larga a
través de un suministro externo.
Esto da como resultado una gran cantidad de
impedancia parásita, que
puede arruinar la
integridad de la señal y también crear
una
diferencia de voltaje impredecible entre los
nodos de tierra.
A la derecha, el diseño de
la placa de circuito impreso muestra una división adecuada de la placa
.
Las secciones analógicas y digitales
están separadas,
pero hay una
conexión a tierra común.
Esta no es la única forma
de establecer un terreno común,
pero es un
método simple y eficaz.
Una técnica que se puede
utilizar para asegurar este resultado
es enrutar inicialmente la
placa con dos
planos de tierra separados, uno para señales digitales
y otro para señales analógicas.
Luego, una vez que
se completa el enrutamiento,
los planos de tierra
se pueden conectar.
De esta manera, las
secciones analógicas y digitales
se mantienen divididas mientras
tienen un terreno común.
Finalmente, asegúrese de
colocar vías para conectar
planos de tierra con otros
poros y trazas de tierra.
Si diferentes puntos
en el nodo de tierra
se separan por una ruta larga
o se desconectan por completo
, pueden desarrollar
diferencias de voltaje.
En otras palabras, no
todos los puntos etiquetados como
tierra estarán realmente
a 0 voltios
, como cuando los
planos de tierra están divididos.
Las vías de tierra ayudaron a unir la
tierra y a mantenerla
a un voltaje constante
en una placa multicapa.
Por esta razón, es
especialmente
importante colocar una vía a tierra cerca de
cada pin o terminal de componente
que esté conectado a tierra.
Echemos un vistazo a
algunas de las técnicas de puesta a tierra
en la práctica.
Aquí tenemos un
diseño de amplificador operacional en desarrollo.
Los pines del amplificador operacional indicados en
rojo están en la capa superior
y están rodeados por
un plano de tierra sólido.
En la capa inferior en azul
hay otro plano de tierra sólida.
Las señales que se muestran
aquí son todas analógicas
y no hay
comunicación digital.
Observe cómo el
plano de tierra inferior
se mantiene lo más sólido e
intacto posible.
Con la excepción
de una única traza,
todas las demás trazas y componentes
se limitan a la capa superior.
Esto facilita que
las rutas de corriente de retorno
atraviesen la
capa inferior sin tener
que tomar
rutas innecesariamente largas que
podrían ser propensas al
acoplamiento de ruido o la impedancia parásita.
También observe que
hay varios componentes
con vías a tierra.
Estas vías conectan el
pin de tierra de los componentes
al
plano de tierra circundante en la capa superior
y el plano de tierra
en la capa inferior.
Esto ayuda a garantizar que todas las
partes del nodo de tierra
estén realmente
al mismo voltaje.
Una vez que el diseño se
acerca a su finalización,
el diseñador puede optar por
agregar también vías de costura.
Las vías de costura son vías
colocadas a intervalos regulares en
todo el tablero que
ayudan a unir el
nodo de tierra.
El último tema que se
cubrirá en este video
es el de los capacitores de derivación.
Los condensadores de derivación se colocan
cerca de los pines de suministro del amplificador operacional
y están conectados desde
el suministro a tierra.
Muchos ingenieros saben que los
condensadores de derivación son importantes,
pero no por qué son importantes.
Los amplificadores están diseñados con fuentes de
alimentación limpias de baja impedancia
en mente.
En la práctica, sin embargo,
los suministros de voltaje
no siempre son tan limpios o de
tan baja impedancia como se desea.
A bajas frecuencias, los amplificadores
tienen buenas
relaciones de rechazo de la fuente de alimentación, a menudo
abreviadas en las hojas de datos
como PSRR.
En otras palabras, la
salida del
amplificador no se ve muy afectada
por un cambio en el suministro,
asumiendo que la salida permanece
en su región de funcionamiento lineal
entre los voltajes de suministro.
Sin embargo, los PSRR naturales
son de un amplificador que cae
con la frecuencia, por lo que el
ruido de frecuencia más alta en el suministro
afecta más fácilmente
la salida del amplificador operacional.
Para combatir este
resultado no deseado,
se pueden colocar condensadores de derivación
entre las
clavijas de alimentación y tierra.
Esto permite que el ruido que
llega al
amplificador encuentre una ruta de baja impedancia
a tierra a alta frecuencia.
El condensador de derivación también
ayuda al amplificador a lidiar
con corrientes transitorias.
Durante el funcionamiento, es posible que
el amplificador
deba proporcionar una
corriente cambiante repentina a la carga.
En ausencia de
condensadores de derivación,
este aumento de corriente
tendrá que provenir
de una de las fuentes de alimentación.
La corriente llegará
del suministro de voltaje,
pasará a través del
amplificador operacional y la carga,
y luego regresará al suministro.
Si el suministro está lejos
del amplificador, lo que
puede ser el caso en
diseños más complejos,
entonces la ruta de la
corriente de suministro al amplificador
puede tener un
efecto inductivo, como se muestra
en el circuito de la izquierda.
Los cambios en la
corriente de suministro pueden
provocar cambios en el
voltaje de suministro que ve el amplificador.
Esto puede tener consecuencias negativas
para la señal de salida.
La colocación de un condensador de derivación
ayuda a resolver este problema
al proporcionar una
ruta de retorno corta para la corriente de salida,
como se muestra en el
circuito de la derecha.
En los casos en que
el amplificador necesite una corriente transitoria,
el condensador de derivación
puede proporcionar esta
corriente temporal y una ruta de retorno rápida
desde tierra hasta el
pin de suministro del amplificador.
Por lo tanto,
se evita la ruta de suministro inductivo,
y el suministro y la salida del amplificador
pueden permanecer más estables.
Recuerde que para
obtener este efecto
, debe colocar
su capacitor de derivación
lo más cerca
posible del pin de suministro del amplificador.
Si el condensador de derivación se
coloca lejos del
pin de suministro del amplificador operacional, entonces
tendrá una larga traza
con
inductancia parásita al amplificador operacional,
anulando así el propósito de
tener el condensador de derivación.
También debe
asegurarse de que la
traza de suministro atraviese el condensador
antes de llegar al amplificador.
Nuevamente, si el
capacitor de derivación no se
coloca entre la
fuente y el amplificador,
entonces el propósito del
capacitor se anula.
A veces se utilizan dos condensadores
de derivación de diferente
capacitancia.
El condensador más pequeño
puede actuar para proporcionar
corrientes transitorias rápidas,
mientras que el condensador más grande
filtrará una
banda de ruido más grande.
El uso de dos
condensadores de derivación también
reduce la
resistencia parásita equivalente
de los condensadores del mundo real.
Si
se necesitan varios capacitores,
coloque el capacitor con
la capacitancia
más pequeña más cerca del
pin del dispositivo.
En el
ejemplo anterior, echamos un vistazo
a un diseño de amplificador operacional simple
y su configuración de conexión a tierra.
El mismo
diseño de ejemplo también muestra
cómo colocar condensadores de derivación.
Eche un vistazo a los pines VCC y
VEE del amplificador operacional.
Observe que tienen
condensadores de desacoplamiento presentes
y que estos condensadores se
colocan lo más cerca posible de los
pines de suministro.
Nuevamente, siempre que
se coloquen dos condensadores en el mismo
pin de suministro, los condensadores más pequeños
deben
estar más cerca del pin que
el condensador más grande.
Por ejemplo, los
valores de los condensadores de derivación comunes
incluyen un microfaradio
y 100 nanofaradios,
siendo 100 nanofaradios
la
capacitancia de desacoplamiento mínima recomendada
en la hoja de datos.
Si los condensadores de un microfaradio y de
100 nanofaradios
se colocan cerca del
mismo pin de suministro,
entonces el condensador de 100 nanofaradios
debe colocarse más cerca.
También es importante tener en cuenta
que la traza de la
fuente de alimentación atraviesa
los condensadores
antes de pasar a los
pines de alimentación del amplificador.
Esto es importante para
garantizar que los condensadores de derivación
funcionen según lo previsto.
Finalmente, recuerde que
los pines de suministro conectados
a tierra, como el
pin V menos en una
configuración de suministro único, no
necesitan condensadores de derivación.
En resumen, los
diseños de amplificadores operacionales sólidos
implican más que simplemente
enrutar algunos seguimientos correctamente.
En esta presentación,
cubrimos la importancia
de separar
las señales analógicas y digitales,
usar una conexión a tierra adecuada y
colocar capacitores de derivación.
Si bien no es una lista exhaustiva
de técnicas de diseño de amplificadores operacionales,
la lista de temas cubiertos por
esta serie de presentaciones
debería proporcionarle una
base sólida y confianza
para los
diseños de diseño de pcb prototype service china de amplificador operacional.
Eso es todo por ahora.
Gracias por ver.
serie TI Precision Lab sobre
técnicas de diseño de PCB para amplificadores operacionales.
En esta conferencia, discutiremos
algunas preguntas comunes y mejores
prácticas con respecto a
señales mixtas, conexión a tierra y
capacitores de derivación para diseños de amplificadores operacionales.
En el primer video
de esta serie,
echamos un vistazo a las
impedancias parasitarias de los rastros de amplificadores operacionales,
incluidas sus causas,
efectos y soluciones.
Ahora consideraremos algunas
de las preocupaciones más amplias
con los diseños de PCB de amplificadores operacionales.
Comenzaremos revisando
la importancia de separar
las señales analógicas y digitales
para evitar acoplamientos no deseados
en circuitos amplificadores.
A partir de ahí, cubriremos algunos
consejos sobre una conexión a tierra adecuada.
La conexión a tierra en
sí misma es un tema extenso
con bastante profundidad.
Sin embargo, aquí nos centraremos en algunas
de las prácticas de puesta a tierra más importantes
.
Finalmente, consideraremos el
uso de condensadores de derivación
en los pines de suministro, una
técnica que es bien conocida
pero no siempre bien entendida.
En el video anterior,
cubrimos las vulnerabilidades
de los seguimientos paralelos al
acoplamiento de señales no deseadas.
Por ejemplo, dos
trazas de señal en paralelo
pueden formar las dos
placas metálicas de un condensador
y permitir un
acoplamiento capacitivo.
De manera similar, dos
trazas de señal en paralelo
pueden experimentar un
acoplamiento inductivo según la ley de Faraday.
Estas posibilidades
son aún
más preocupantes cuando las
señales digitales y analógicas se
colocan cerca una de la otra.
Los cambios rápidos y bruscos
de los niveles de voltaje digital
junto con sus
pulsos de corriente de alta velocidad
pueden crear problemas para
circuitos analógicos más sensibles.
Esto es cierto no solo
para las señales analógicas,
sino también para las
trazas y planos de potencia.
En consecuencia, es
importante mantener separados los rastros de señal, los rastros de potencia
y las rutas de retorno de corriente
de los circuitos analógicos y digitales
siempre que sea posible.
Mantener las trazas separadas
puede ser sencillo,
pero garantizar que las
rutas de retorno actuales no se crucen
puede ser más desafiante.
Por esta razón,
la solución más sencilla
suele ser
dividir la placa
en secciones analógicas y
digitales.
Esta estrategia simple asegura que los
circuitos analógicos se mantengan separados
de los circuitos digitales.
Es importante señalar
que esto no significa
dos planos de tierra independientes.
Si bien el retorno
de las rutas de corriente
para señales analógicas y digitales
debe estar separado
, asegúrese de que las
tierras analógicas y digitales aún estén
unidas con un
plano de tierra sólido.
Debe haber
un solo nodo de tierra.
Cubriremos la conexión
a tierra con más detalle en breve.
A continuación, se muestra un ejemplo de una
placa en desarrollo.
En el centro del tablero hay
un convertidor de analógico a digital,
o ADC.
El ADC tiene
señales analógicas que ingresan
desde la izquierda y
señales digitales
que salen desde la derecha.
Las señales de la capa superior están en
rojo y las señales de la capa inferior
están en azul.
Observe que todas
las señales analógicas
con los
componentes y trazas
correspondientes se mantienen en el
lado izquierdo de la placa.
Y todas las señales digitales
se mantienen a la derecha.
Ésta es una buena forma de reducir el
acoplamiento de señales no deseadas.
Al separar
las secciones analógicas y digitales de la placa,
la
pregunta de seguimiento natural es
¿qué se debe hacer
con el nodo de tierra?
La conexión a tierra es un tema complicado
con muchas buenas prácticas
a seguir, y
una conexión a tierra deficiente puede
provocar todo tipo de
problemas de rendimiento
que pueden ser difíciles de diagnosticar.
Entonces es un tema que
no debe ignorarse.
Afortunadamente, existen algunas
técnicas sencillas
que pueden usarse para
prevenir muchos problemas.
Por un lado, es una buena idea
tener al menos un plano de tierra sólida en
lugar de una
serie de trazas de tierra.
Esto permite que las rutas de retorno actuales
encuentren rutas más convenientes
con menos impedancia parásita
y reduce el riesgo
de problemas de bucle de corriente.
En una nota similar, es
importante mantener el plano del suelo
lo más intacto posible
para maximizar esta ventaja.
Como se mencionó anteriormente, las
secciones analógicas y digitales
de la placa deben
dividirse de
modo que las
rutas de la corriente de retorno en el plano de tierra
no se crucen entre sí,
causando un acoplamiento de ruido no deseado
de la
circuitería digital
a la circuitería analógica.
Al mismo tiempo, tener
el mismo plano de tierra
para los circuitos analógicos y
digitales
ayuda a asegurar un
voltaje de tierra universal para el sistema.
Así que mantenga el
plano de tierra conectado,
pero no entremezcle los
circuitos analógicos y digitales.
En el ejemplo de
esta diapositiva,
puede ver un problema causado
por una conexión a tierra deficiente.
En el lado izquierdo,
la placa está diseñada
para mantener
separados los circuitos analógicos y digitales.
Esto es bueno y ayuda
a evitar el cruce
de trazas,
suministros y rutas de retorno de corriente analógicas y digitales
.
Sin embargo, la placa
tiene dos
planos de tierra completamente divididos
que no están conectados.
Debido a esta división
de los nodos de tierra, la
corriente que intenta
regresar a un lado del tablero
desde el otro tendrá que
encontrar una ruta de retorno externa.
Por ejemplo, la
ruta de retorno actual del ADC
puede tener que tomar una ruta larga a
través de un suministro externo.
Esto da como resultado una gran cantidad de
impedancia parásita, que
puede arruinar la
integridad de la señal y también crear
una
diferencia de voltaje impredecible entre los
nodos de tierra.
A la derecha, el diseño de
la placa de circuito impreso muestra una división adecuada de la placa
.
Las secciones analógicas y digitales
están separadas,
pero hay una
conexión a tierra común.
Esta no es la única forma
de establecer un terreno común,
pero es un
método simple y eficaz.
Una técnica que se puede
utilizar para asegurar este resultado
es enrutar inicialmente la
placa con dos
planos de tierra separados, uno para señales digitales
y otro para señales analógicas.
Luego, una vez que
se completa el enrutamiento,
los planos de tierra
se pueden conectar.
De esta manera, las
secciones analógicas y digitales
se mantienen divididas mientras
tienen un terreno común.
Finalmente, asegúrese de
colocar vías para conectar
planos de tierra con otros
poros y trazas de tierra.
Si diferentes puntos
en el nodo de tierra
se separan por una ruta larga
o se desconectan por completo
, pueden desarrollar
diferencias de voltaje.
En otras palabras, no
todos los puntos etiquetados como
tierra estarán realmente
a 0 voltios
, como cuando los
planos de tierra están divididos.
Las vías de tierra ayudaron a unir la
tierra y a mantenerla
a un voltaje constante
en una placa multicapa.
Por esta razón, es
especialmente
importante colocar una vía a tierra cerca de
cada pin o terminal de componente
que esté conectado a tierra.
Echemos un vistazo a
algunas de las técnicas de puesta a tierra
en la práctica.
Aquí tenemos un
diseño de amplificador operacional en desarrollo.
Los pines del amplificador operacional indicados en
rojo están en la capa superior
y están rodeados por
un plano de tierra sólido.
En la capa inferior en azul
hay otro plano de tierra sólida.
Las señales que se muestran
aquí son todas analógicas
y no hay
comunicación digital.
Observe cómo el
plano de tierra inferior
se mantiene lo más sólido e
intacto posible.
Con la excepción
de una única traza,
todas las demás trazas y componentes
se limitan a la capa superior.
Esto facilita que
las rutas de corriente de retorno
atraviesen la
capa inferior sin tener
que tomar
rutas innecesariamente largas que
podrían ser propensas al
acoplamiento de ruido o la impedancia parásita.
También observe que
hay varios componentes
con vías a tierra.
Estas vías conectan el
pin de tierra de los componentes
al
plano de tierra circundante en la capa superior
y el plano de tierra
en la capa inferior.
Esto ayuda a garantizar que todas las
partes del nodo de tierra
estén realmente
al mismo voltaje.
Una vez que el diseño se
acerca a su finalización,
el diseñador puede optar por
agregar también vías de costura.
Las vías de costura son vías
colocadas a intervalos regulares en
todo el tablero que
ayudan a unir el
nodo de tierra.
El último tema que se
cubrirá en este video
es el de los capacitores de derivación.
Los condensadores de derivación se colocan
cerca de los pines de suministro del amplificador operacional
y están conectados desde
el suministro a tierra.
Muchos ingenieros saben que los
condensadores de derivación son importantes,
pero no por qué son importantes.
Los amplificadores están diseñados con fuentes de
alimentación limpias de baja impedancia
en mente.
En la práctica, sin embargo,
los suministros de voltaje
no siempre son tan limpios o de
tan baja impedancia como se desea.
A bajas frecuencias, los amplificadores
tienen buenas
relaciones de rechazo de la fuente de alimentación, a menudo
abreviadas en las hojas de datos
como PSRR.
En otras palabras, la
salida del
amplificador no se ve muy afectada
por un cambio en el suministro,
asumiendo que la salida permanece
en su región de funcionamiento lineal
entre los voltajes de suministro.
Sin embargo, los PSRR naturales
son de un amplificador que cae
con la frecuencia, por lo que el
ruido de frecuencia más alta en el suministro
afecta más fácilmente
la salida del amplificador operacional.
Para combatir este
resultado no deseado,
se pueden colocar condensadores de derivación
entre las
clavijas de alimentación y tierra.
Esto permite que el ruido que
llega al
amplificador encuentre una ruta de baja impedancia
a tierra a alta frecuencia.
El condensador de derivación también
ayuda al amplificador a lidiar
con corrientes transitorias.
Durante el funcionamiento, es posible que
el amplificador
deba proporcionar una
corriente cambiante repentina a la carga.
En ausencia de
condensadores de derivación,
este aumento de corriente
tendrá que provenir
de una de las fuentes de alimentación.
La corriente llegará
del suministro de voltaje,
pasará a través del
amplificador operacional y la carga,
y luego regresará al suministro.
Si el suministro está lejos
del amplificador, lo que
puede ser el caso en
diseños más complejos,
entonces la ruta de la
corriente de suministro al amplificador
puede tener un
efecto inductivo, como se muestra
en el circuito de la izquierda.
Los cambios en la
corriente de suministro pueden
provocar cambios en el
voltaje de suministro que ve el amplificador.
Esto puede tener consecuencias negativas
para la señal de salida.
La colocación de un condensador de derivación
ayuda a resolver este problema
al proporcionar una
ruta de retorno corta para la corriente de salida,
como se muestra en el
circuito de la derecha.
En los casos en que
el amplificador necesite una corriente transitoria,
el condensador de derivación
puede proporcionar esta
corriente temporal y una ruta de retorno rápida
desde tierra hasta el
pin de suministro del amplificador.
Por lo tanto,
se evita la ruta de suministro inductivo,
y el suministro y la salida del amplificador
pueden permanecer más estables.
Recuerde que para
obtener este efecto
, debe colocar
su capacitor de derivación
lo más cerca
posible del pin de suministro del amplificador.
Si el condensador de derivación se
coloca lejos del
pin de suministro del amplificador operacional, entonces
tendrá una larga traza
con
inductancia parásita al amplificador operacional,
anulando así el propósito de
tener el condensador de derivación.
También debe
asegurarse de que la
traza de suministro atraviese el condensador
antes de llegar al amplificador.
Nuevamente, si el
capacitor de derivación no se
coloca entre la
fuente y el amplificador,
entonces el propósito del
capacitor se anula.
A veces se utilizan dos condensadores
de derivación de diferente
capacitancia.
El condensador más pequeño
puede actuar para proporcionar
corrientes transitorias rápidas,
mientras que el condensador más grande
filtrará una
banda de ruido más grande.
El uso de dos
condensadores de derivación también
reduce la
resistencia parásita equivalente
de los condensadores del mundo real.
Si
se necesitan varios capacitores,
coloque el capacitor con
la capacitancia
más pequeña más cerca del
pin del dispositivo.
En el
ejemplo anterior, echamos un vistazo
a un diseño de amplificador operacional simple
y su configuración de conexión a tierra.
El mismo
diseño de ejemplo también muestra
cómo colocar condensadores de derivación.
Eche un vistazo a los pines VCC y
VEE del amplificador operacional.
Observe que tienen
condensadores de desacoplamiento presentes
y que estos condensadores se
colocan lo más cerca posible de los
pines de suministro.
Nuevamente, siempre que
se coloquen dos condensadores en el mismo
pin de suministro, los condensadores más pequeños
deben
estar más cerca del pin que
el condensador más grande.
Por ejemplo, los
valores de los condensadores de derivación comunes
incluyen un microfaradio
y 100 nanofaradios,
siendo 100 nanofaradios
la
capacitancia de desacoplamiento mínima recomendada
en la hoja de datos.
Si los condensadores de un microfaradio y de
100 nanofaradios
se colocan cerca del
mismo pin de suministro,
entonces el condensador de 100 nanofaradios
debe colocarse más cerca.
También es importante tener en cuenta
que la traza de la
fuente de alimentación atraviesa
los condensadores
antes de pasar a los
pines de alimentación del amplificador.
Esto es importante para
garantizar que los condensadores de derivación
funcionen según lo previsto.
Finalmente, recuerde que
los pines de suministro conectados
a tierra, como el
pin V menos en una
configuración de suministro único, no
necesitan condensadores de derivación.
En resumen, los
diseños de amplificadores operacionales sólidos
implican más que simplemente
enrutar algunos seguimientos correctamente.
En esta presentación,
cubrimos la importancia
de separar
las señales analógicas y digitales,
usar una conexión a tierra adecuada y
colocar capacitores de derivación.
Si bien no es una lista exhaustiva
de técnicas de diseño de amplificadores operacionales,
la lista de temas cubiertos por
esta serie de presentaciones
debería proporcionarle una
base sólida y confianza
para los
diseños de diseño de pcb prototype service china de amplificador operacional.
Eso es todo por ahora.
Gracias por ver.