นี่เป็นการออกแบบและเลย์เอาต์ที่ดีของโพรบขอบเขต 'ส่วนต่างหรือไม่?


16

คำถามนี้เป็นส่วนขยายของHomebrew ค่า 'สอบสวนขอบเขต ฉันคิดว่าฉันควรทำคำถามนี้ใหม่

ฉันต้องวัดสัญญาณ LVDS 100Mb / s เพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ ฉันจะพยายามจับขอบเขต 'กับแบนด์วิดท์ 600MHz แต่ฉันต้องการโพรบที่แตกต่างกันและไม่สามารถจ่ายได้จริง ดังนั้นฉันจึงได้ออกแบบโซลูชันโดยใช้แอมป์ข้อเสนอแนะปัจจุบันของTHS3201DBVT 1.8GHz

นี่คือการออกแบบครั้งแรกของฉันโดยใช้แอมป์ข้อเสนอแนะในปัจจุบันและการออกแบบแบนด์วิธสูงครั้งแรกของฉัน ฉันจะขอบคุณมากสำหรับข้อเสนอแนะใด ๆ (ปุนขอโทษ)

แผนผังโพรบดิฟเฟอเรนเชียล

การแสดงผลโพรบที่แตกต่าง

ชั้นโพรบที่แตกต่าง

เพิ่มเติม: จากโฟตอนที่แนะนำให้ถอดระนาบกราวด์ภายใต้พินอินพุตของ OpAmps นี่คือเลเยอร์ที่อยู่ด้านล่างของเลเยอร์ด้านบนซึ่งแสดง cutout ใหม่ สิ่งเดียวกันได้ถูกทำกับเลเยอร์อื่นเช่นกัน ความจุต่ำ


1
แอมป์บัฟเฟอร์อินพุตอาจเชื่อมต่อกับข้อเสนอแนะเชิงลบแทนการตอบรับเชิงบวก
โฟตอน

1
อะแฮ่มเอ่อใช่ มองเห็นข้อผิดพลาดโดยเจตนาเพื่อตรวจสอบว่าใครสนใจ ...
Rocketmagnet

ตกลงฉันแก้ไขแผนผังแล้ว
Rocketmagnet

นี่เป็นโครงการที่น่าสนใจขอบคุณสำหรับการโพสต์ คุณจัดการเพื่อให้มันสร้างขึ้น? มันใช้งานได้หรือไม่ Gerry

ตัวต้านทานซีรีย์ 50 โอห์มที่ตรงกับอิมพิแดนซ์ coax 50 โอห์มซึ่งควรตรงกับอิมพิแดนซ์อินพุต 50 โอห์มของขอบเขตก็จะดีเช่นกัน สิ่งนี้ให้การลดลงแบบ 2: 1 แต่มันจะกำจัดเสียงเรียกเข้าเป็นต้นนอกจากนี้แอมป์หลายตัวไม่สามารถขับโหลด capacitive จำนวนมากได้ ใช้ RG-174 เพราะมันมีขนาดเล็กและยืดหยุ่นได้
ดอน McCallum

คำตอบ:


12

กฎการจัดวางแบบคลาสสิกสำหรับ op-amps ความเร็วสูงคือการกำจัดพลังงานและระนาบกราวด์ใต้ตาข่ายที่เชื่อมต่อกับหมุดป้อนข้อมูล คุณจะพบว่านี่เป็นสัญลักษณ์แสดงหัวข้อแรกในส่วนเค้าโครง PCB ของแผ่นข้อมูลสำหรับ op-amp ของคุณ

นั่นหมายความว่าโดยทั่วไปแล้วเอาทองแดงทั้งหมดออกจากชั้นระนาบใต้ทองแดงใด ๆ ที่เชื่อมต่อกับหมุด 3 หรือ 4 ของแอมป์ของคุณ

ในทางปฏิบัติก็อาจหมายถึงการย้าย R1 และ R2 ใกล้กับพินอินพุตเพื่อลดขนาดของโมฆะที่คุณจะถูกตัดในชั้นระนาบ

สิ่งนี้มีประโยชน์หลายประการ:

  1. ลดความจุอินพุตของวงจรของคุณ

  2. ลดการกระเพื่อมของพลังงานและอวนพื้นดินที่เชื่อมต่อเข้ากับวงจรของคุณ

  3. ปรับปรุงความเสถียรของวงจรของคุณเนื่องจากระลอกคลื่นของพลังงาน / กราวด์เหล่านั้นอาจเกิดจากการดึงกระแสที่แตกต่างกันของสเตจเอาท์พุทของแอมพลิฟายเออร์

ข้อกังวลอีกอย่างก็คือกับตัวเก็บประจุแยกของคุณ เมื่อคุณใช้ตัวเก็บประจุ decoupling หลายตัวหากค่าของมันแตกต่างกันมากกว่า 1 ทศวรรษ (คุณมีตัวประกอบ 1,000 ระหว่าง 100 pF และ 100 nF) มันจะส่งผลให้เกิดการตกตะลึงที่ความถี่ระหว่างความถี่เรโซแนนซ์ของสองตัวเก็บประจุ . ส่งผลให้เกิดความต้านทานแหล่งจ่ายไฟสูงเป็นพิเศษที่ความถี่ต่อต้านการสะท้อน นี้ได้รับการกล่าวถึงรางรอบ ๆ ที่นี่หลายครั้งเมื่อเร็ว ๆ นี้และยังเอกสารของตนใน Murata คู่มือการประยุกต์ใช้ ฉันแนะนำให้เปลี่ยนตัวเก็บประจุตัวแยกสัญญาณขนาดเล็กของคุณเป็น 10 nF


ขอบคุณโฟตอน ใช่ฉันสงสัยเกี่ยวกับระนาบพื้น ฉันจะทำการเปลี่ยนแปลง เกี่ยวกับตัวเก็บประจุ: 100pF และ 100nF แสดงไว้ในแผนผังในหน้า 16 ฉันยังอ่านบันทึกย่อของแอป Murata แต่ฉันไม่แน่ใจว่าใครจะเชื่อดังนั้นฉันจึงไปขอคำแนะนำจากแผ่นข้อมูล
Rocketmagnet

อย่างไรก็ตามค่าตัวเก็บประจุนั้นง่ายต่อการเปลี่ยนแปลงในภายหลังหากคุณมีปัญหา ... อย่างน้อยคุณก็ควรระวัง
โฟตอน

ฉันจะรับรู้การต่อต้านเสียงสะท้อนได้อย่างไร
Rocketmagnet

พฤติกรรมที่ไม่ดีบางอย่างที่ความถี่เฉพาะอาจอยู่ระหว่าง 10 ถึง 100 MHz เช่นการตอบสนองต่ำหรือการแกว่งหรือเสียงกริ่ง
โฟตอน

นอกจากนี้มันจะคุ้มค่าที่จะดูคลื่นความถี่เสียงเมื่อคุณไม่ได้เชื่อมต่อกับโพรบ หากคุณเห็นจุดสูงสุดในช่วง 10 - 100 MHz คุณอาจสงสัยว่ามีปัญหาเกี่ยวกับตัวเก็บประจุ
โฟตอน

1

คุณไม่มีการแยกส่วนสำหรับพื้นดิน เชื่อมต่อกลางของ CP1 และ CP2 กับกราวด์

สัญญาณอินพุตของคุณอยู่ระหว่าง 0 ถึง + 3.3V ดังนั้นไม่จำเป็นต้องใช้ราง -6 V อย่างน้อยในกรณีนี้ อย่างไรก็ตามนั่นจะทำให้เป็นโพรบทั่วไปมากขึ้น


ตกลงนั่นถูกแก้ไขแล้ว
Rocketmagnet

ฉันทำให้มัน + -6v เพื่อให้ op-amps มีที่ว่าง พวกเขาไม่ชอบหรือไม่
Rocketmagnet

1

ตัวต้านทานอนุกรม (50 โอห์ม) เป็นความคิดที่ดี ขอบเขตควรถูกตั้งค่าไว้ที่ 50 ohms การติดตามขอบเขตที่ได้จะเป็นค่า 1/2 แต่การสิ้นสุดนั้นสำคัญสำหรับสัญญาณความเร็วสูง

ฉันขอแนะนำฝาขนาดเล็ก (10-47pF) ให้กับตัวต้านทานป้อนกลับแต่ละตัวเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพ สิ่งนี้จะมีผลต่อการตอบสนองความถี่ดังนั้นโปรดตรวจสอบกับสิ่งที่คุณวางแผนจะวัด ใช้ Tina-TI เพื่อจำลองการตอบสนอง


0

สิ่งนี้ต้องการ 4 ชั้นหรือไม่?

ฉันคิดว่าสิ่งเดียวที่ใช้ +/- 6V คือแอมป์สหกรณ์

คุณอาจจะสามารถลดค่าใช้จ่ายลงได้อย่างมากโดยใช้บอร์ด 2 เลเยอร์ แต่อาจส่งผลต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณของคุณ (ดังนั้นการเอาชนะวัตถุประสงค์ของการออกแบบ)

ฉันหวังว่าจะมีบางคนเข้ามาในจุดนี้ ...


อาจจะไม่ได้ แต่มันเป็นหนึ่งเดียวและไปกับชุดของบอร์ด 4 ชั้นอื่น ๆ ดังนั้นราคาจึงไม่ใช่ปัญหา
Rocketmagnet
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.