baskılı devre

basılı bir kablolama yöntemiyle birbirine bağlanan basılı elektrik ve radyo elemanları sistemi şeklinde tek bir kart üzerinde yapılmış bir elektrik veya radyo ekipmanı düğümü (Bakınız Basılı kablolama). Birçok pasif eleman basılı biçimde yapılır (bkz. pilav. ): dirençler ve kapasitörler, indüktörler ve transformatörler, konektörler ve anahtarlar, mikrodalga elemanları (500 ila 2000 arasındaki frekanslarda çalışmak için) MHz) - şerit hatları, yönlü kuplörler, bant geçiren filtreler, zayıflatıcılar vb. Dirençler, bir şablon aracılığıyla (nominal direnç değerinin elde edilmesinin doğruluğu% 20-40'tır) kartın belirli bölümlerine (şeritler veya pedler) dirençli bir karışım (macun) uygulanarak veya tahta üzerinde termal vakum biriktirme yoluyla elde edilir. ince bir karbon tabakası, metal (tantal, niyobyum), metal oksit (kalay dioksit), alaşım (nikrom) (doğruluk %5-10). Kondansatörler, kartın bir veya iki tarafında metalize pedler oluşturularak elde edilir. Küçük kapasite nedeniyle (birkaç on pf) ve dielektrik kayıp tanjantının büyük değerleri, kullanımları sınırlıdır. Tek veya çok turlu spiraller şeklindeki indüktörler, aşındırma (folyo panolarda) veya gümüş yakma (seramik panolarda) ile elde edilir. Genellikle endüktanslarının değerleri 7-10'u geçmez. mgn, ve özellikle ince iletkenlerle - 50 mgn. Transformatörler de aynı şekilde üretilir. Yay temaslı konektörlerin imalatında, tahtanın kenarında bir fiş rolü oynayarak aşınmaya dayanıklı rodyum veya platin kaplamalı bir dizi basılı şerit oluşturulur. Benzer şekilde, karmaşık bir anahtarlama sistemine sahip anahtarların kontak kısmı, örneğin dijital cihazlar için kod diskleri yapılır. Düz çok telli sistem şeklindeki bağlantı kabloları (tek ve çok katmanlı), esnek bir folyo filmi aşındırarak elde edilir. Bu tür kabloların boyutları ve ağırlığı, örneğin geleneksel RF kablolarından önemli ölçüde (7-10 kat) daha küçüktür (Bkz. RF kablosu). Mikrodalga yolunun basılı elemanları ve bazen de orta ve düşük frekansların elektronik yükselticilerinin pasif elemanları, büyük bir adımda (500 X 500'e kadar) tek adımda oluşturulur. mm) polar olmayan dielektrik levha. not genellikle neme ve ısıya dayanıklı vernik ile kaplanır, bundan sonra bitmiş bir üründür.

Özünde, hibrit ve film entegre devrelerin pasif elemanları da aynı şekilde yapılır (bkz. Entegre devre).

P.'nin başvurusu ile. radyo-elektronik cihazların (örneğin bilgisayarlar, televizyonlar, radyolar) bileşenlerinin kurulum yoğunluğunu, üretilebilirliğini ve güvenilirliğini önemli ölçüde artırır ve özellikle büyük ölçekli üretim için mikro minyatürleştirme ve karmaşık minyatürleştirme için temel görevi görür (ayrıca bkz. Mikromodül, Mikroelektronik).

Aydınlatılmış.: Enstrüman yapımında basılı devreler, bilgisayar teknolojisi ve otomasyon, M., 1973.

B.P. Likhovetsky.

Büyük Sovyet Ansiklopedisi. - M.: Sovyet Ansiklopedisi. 1969-1978 .

Diğer sözlüklerde "Baskı devresi"nin ne olduğunu görün:

BASKILI DEVRE, yalıtkan plastik, cam veya seramik malzemeden bir levhayı kaplayan bir bakır folyo tabakası üzerine kimyasal olarak kazınmış bir elektrik iletkenleri zinciri. Devre, üzerine kurulu bileşenleri birbirine bağlar, örneğin ... ... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

baskılı devre- Bir ön yapıda oluşturulmuş veya ortak bir taban yüzeyine bağlanmış, baskılı elemanlar, iletken bir model veya bunların bir kombinasyonu dahil olmak üzere basılarak elde edilen bir model. [GOST 20406 75] Basılı pano konuları TR basılı… …

BASILI ŞEMA- Elemanları arasındaki iletken bağlantıların, yalıtım tabanının yüzeyinde biriken ince yassı iletkenler şeklinde yapıldığı bir radyo-elektronik ekipman montaj grubu. Kondansatörler basılarak yapılır, ... ... Büyük Politeknik Ansiklopedisi

baskılı devre- 17. Baskı devresi E. Baskı devresi F. Devre baskısı Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

baskılı devre f- spausdintinės grandinės modulis statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: tür. baskılı devre modülü vok. Druckschaltungsmodul, m rus. baskılı devre modül à devre imprimé, m … Radyoelektronik terminų žodynas

baskılı devre- spausdintinė grandinė durumları T sritis fizika atitikmenys: angl. baskılı devre vok. gedruckte Şeması, n rusya. baskılı devre, f pranç. devre imprimé, m … Fizikos terminų žodynas

Baskılı kablolama yoluyla dirençlerin, kapasitörlerin, indüktörlerin vb. Uygulandığı bir kart üzerindeki bir radyo-elektronik cihazın düğümü Dirençler, örneğin bir karbon, metal vb. tabakası uygulanarak elde edilir ... Büyük ansiklopedik politeknik sözlük

baskılı devre kartı, metalize folyo- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. İngilizce Rusça Elektrik Mühendisliği ve Enerji Mühendisliği Sözlüğü, Moskova, 1999] Elektrik mühendisliği konuları, temel kavramlar EN kabartmalı folyo baskılı devre ... Teknik Çevirmenin El Kitabı

kazınmış baskı devre- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. İngilizce Rusça Elektrik Mühendisliği ve Güç Mühendisliği Sözlüğü, Moskova, 1999] Elektrik mühendisliği konuları, temel kavramlar EN kazınmış baskılı devre ... Teknik Çevirmenin El Kitabı

elektrolitik biriktirme ile yapılan baskılı devre- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. İngilizce Rusça Elektrik Mühendisliği ve Güç Mühendisliği Sözlüğü, Moskova, 1999] Elektrik mühendisliği konuları, temel kavramlar EN kaplamalı devre baskılı devre ... Teknik Çevirmenin El Kitabı

baskılı devre kartı nedir

Baskılı devre kartı (İngilizce baskılı devre kartı, PCB veya baskılı devre kartı, PWB), yüzeyinde ve / veya hacminde bir elektronik devrenin elektriksel olarak iletken devrelerinin oluşturulduğu bir dielektrik plakadır. Baskılı devre kartı, çeşitli elektronik bileşenlerin elektriksel ve mekanik bağlantısı için tasarlanmıştır. Bir baskılı devre kartı üzerindeki elektronik bileşenler, genellikle lehimleme yoluyla iletken modelin elemanlarına uçlarıyla bağlanır.

Yüzey montajının aksine, bir baskılı devre kartı üzerinde, elektriksel olarak iletken desen folyodan yapılmıştır ve tamamen sağlam bir yalıtkan taban üzerine yerleştirilmiştir. Baskılı devre kartı, pim veya düzlemsel bileşenlerin montajı için montaj delikleri ve pedler içerir. Ayrıca baskılı devre kartlarında, kartın farklı katmanlarında bulunan folyo bölümlerin elektrik bağlantısı için viyalar bulunur. Dışarıdan, tahta genellikle koruyucu bir kaplama (“lehim maskesi”) ve işaretlerle (tasarım belgelerine göre yardımcı bir şekil ve metin) kaplanır.

Elektriksel olarak iletken bir desene sahip katmanların sayısına bağlı olarak, baskılı devre kartları şu şekilde ayrılır:

tek taraflı (SPP): Dielektrik levhanın bir tarafına yapıştırılmış yalnızca bir folyo tabakası vardır.

çift ​​taraflı (DPP): iki kat folyo.

çok katmanlı (MPP): sadece levhanın iki tarafında değil, aynı zamanda dielektrikin iç katmanlarında da folyo. Çok katmanlı baskılı devre kartları, birkaç tek veya çift taraflı kartın birbirine yapıştırılmasıyla elde edilir.

Tasarlanan cihazların karmaşıklığı ve montaj yoğunluğu arttıkça panolardaki katman sayısı da artmaktadır.

Baskılı devre kartının temeli bir dielektriktir, en yaygın kullanılan malzemeler fiberglas, getinaklardır. Ayrıca, bir dielektrik ile kaplanmış metal bir taban (örneğin, anotlanmış alüminyum) baskılı devre kartları için temel görevi görebilir; dielektrik üzerine bakır folyo izler uygulanır. Bu tür baskılı devre kartları, elektronik bileşenlerden verimli ısı giderme için güç elektroniğinde kullanılır. Bu durumda, levhanın metal tabanı radyatöre takılır. Mikrodalga aralığında ve 260 ° C'ye kadar sıcaklıklarda çalışan baskılı devre kartları için malzeme olarak, cam kumaş (örneğin, FAF-4D) ile güçlendirilmiş floroplastik ve seramikler kullanılır. Esnek levhalar Kapton gibi poliimid malzemelerden yapılır.

Levha üretimi için hangi malzemeyi kullanacağız?

Devre kartlarının üretimi için en yaygın, uygun fiyatlı malzemeler Getinaks ve Steklotekstolit'tir. Bakalit vernik ile emprenye edilmiş Getinax kağıdı, epoksi ile fiberglas tektolit. Kesinlikle fiberglas kullanacağız!

Folyolu cam elyafı, epoksi reçinelerine dayalı bir bağlayıcı ile emprenye edilmiş ve her iki tarafı 35 mikron kalınlığında elektrolitik galvanik bakıra dayanıklı folyo ile kaplanmış cam kumaşlar temelinde yapılan levhalardır. İzin verilen maksimum sıcaklık -60ºС ila +105ºС arasındadır. Çok yüksek mekanik ve elektrik yalıtım özelliklerine sahiptir, kesme, delme, damgalama ile işlemeye çok uygundur.

Fiberglas esas olarak 1,5 mm kalınlığında bir veya iki taraflı ve 35μm veya 18μm kalınlığında bakır folyo ile kullanılır. 0,8 mm kalınlığında tek taraflı cam elyafı ve 35 µm kalınlığında folyo kullanacağız (neden daha sonra ayrıntılı olarak tartışılacaktır).

Evde baskılı devre kartları yapma yöntemleri

Levhalar kimyasal ve mekanik olarak üretilebilir.

Kimyasal yöntemle, tahta üzerinde izlerin (çizim) olması gereken yerlerde folyoya koruyucu bir bileşim (lak, toner, boya vb.) uygulanır. Daha sonra, tahta, bakır folyoyu "aşındıran" ancak koruyucu bileşimi etkilemeyen özel bir çözeltiye (demir klorür, hidrojen peroksit ve diğerleri) daldırılır. Sonuç olarak, bakır koruyucu bileşimin altında kalır. Koruyucu bileşim daha sonra bir çözücü ile çıkarılır ve bitmiş levha kalır.

Mekanik yöntem bir neşter (manuel üretim için) veya bir freze makinesi kullanır. Özel bir kesici folyo üzerinde oluklar açar ve sonunda adaları folyo ile bırakır - gerekli desen.

Freze makineleri oldukça pahalıdır, ayrıca kesicilerin kendileri pahalıdır ve küçük bir kaynağa sahiptir. Dolayısıyla bu yöntemi kullanmayacağız.

En basit kimyasal yöntem manueldir. Bir risograf verniği ile tahtaya izler çizilir ve ardından bir çözelti ile dağlanırız. Bu yöntem, çok ince izli karmaşık tahtalar oluşturmaya izin vermez - bu nedenle bizim durumumuz da bu değil.

Pano yapmak için bir sonraki yöntem bir fotorezisttir. Bu çok yaygın bir teknolojidir (panolar fabrikada bu yöntemle yapılır) ve genellikle evde kullanılır. İnternette bu teknolojiyi kullanarak pano üretimi için birçok makale ve yöntem var. Çok iyi ve tekrarlanabilir sonuçlar verir. Ancak, bu da bizim seçeneğimiz değil. Ana sebep, oldukça pahalı malzemeler (zamanla bozulan fotorezist) ve ayrıca ek araçlar (UV lambası, laminatör). Tabii ki, evde toplu bir pano üretiminiz varsa - o zaman fotorezist rekabet dışıdır - ustalaşmanızı öneririz. Ayrıca, fotorezist ekipmanının ve teknolojisinin, devre kartlarında serigrafi ve koruyucu maske üretimine izin verdiğini belirtmekte fayda var.

Lazer yazıcıların ortaya çıkmasıyla birlikte, radyo amatörleri bunları devre kartlarının üretimi için aktif olarak kullanmaya başladı. Bildiğiniz gibi, bir lazer yazıcı yazdırmak için "toner" kullanır. Bu, sıcaklık altında sinterlenen ve kağıda yapışan özel bir tozdur - sonuç olarak bir desen elde edilir. Toner, çeşitli kimyasallara karşı dayanıklıdır ve bu da bakır yüzeyde koruyucu bir kaplama olarak kullanılmasına olanak tanır.

Yani bizim yöntemimiz, kağıttaki toneri bakır folyonun yüzeyine aktarmak ve daha sonra bir desen elde etmek için tahtayı özel bir solüsyonla aşındırmaktır.

Bu yöntem, kullanım kolaylığı nedeniyle amatör radyoda çok geniş bir dağılım kazanmıştır. Yandex veya Google'a tonerin kağıttan tahtaya nasıl aktarılacağını yazarsanız, hemen "LUT" - lazer ütüleme teknolojisi gibi bir terim bulacaksınız. Bu teknolojiyi kullanan panolar şu şekilde yapılır: ayna versiyonunda bir parça deseni yazdırılır, panoya bakır desenli kağıt uygulanır, bu kağıdı üste ütüleriz, toner yumuşar ve panoya yapışır. Kağıt suya batırılır ve tahta hazırdır.

İnternette bu teknolojiyi kullanarak nasıl tahta yapılacağına dair "milyon" makale var. Ancak bu teknolojinin, doğrudan eller ve ona çok uzun bir bağlantı gerektiren birçok dezavantajı vardır. Yani, hissetmelisin. Ödemeler ilk seferde çıkmaz, her seferinde alınır. Çok iyi sonuçlar elde etmeyi sağlayan birçok iyileştirme var - bir laminatör kullanmak (değişiklikle - normal olanda yeterli sıcaklık yok). Özel ısı presleri inşa etmek için bile yöntemler var, ancak tüm bunlar yine özel ekipman gerektiriyor. LUT teknolojisinin ana dezavantajları:

aşırı ısınma - izler yayılır - genişler

düşük ısınma - izler kağıt üzerinde kalıyor

kağıt tahtaya “pişirilir” - ıslandığında bile çıkması zordur - sonuç olarak toner zarar görebilir. İnternette hangi kağıdın seçileceği hakkında birçok bilgi var.

Gözenekli toner - kağıdı çıkardıktan sonra tonerde mikro gözenekler kalır - kart da bunların içinden oyulur - aşınmış izler elde edilir

sonucun tekrarlanabilirliği - bugün mükemmel, yarın kötü, sonra iyi - istikrarlı bir sonuç elde etmek çok zor - kesinlikle sabit bir toner ısınma sıcaklığına ihtiyacınız var, sabit bir kart basıncına ihtiyacınız var.

Bu arada bu yöntem benim pano yapmamda işe yaramadı. Hem dergilerde hem de kuşe kağıda yapmaya çalıştı. Sonuç olarak, tahtaları bile bozdu - bakır aşırı ısınmadan şişti.

Bazı nedenlerden dolayı, internette başka bir toner transfer yöntemi - soğuk kimyasal transfer yöntemi hakkında haksız yere çok az bilgi var. Tonerin alkolle değil asetonla çözülmesi esasına dayanır. Sonuç olarak, yalnızca toneri yumuşatacak böyle bir aseton ve alkol karışımı seçerseniz, kağıttan tahtaya “tekrar yapıştırılabilir”. Bu yöntemi gerçekten beğendim ve hemen ödedim - ilk tahta hazırdı. Ancak daha sonra ortaya çıktığı gibi %100 sonuç verecek detaylı bilgiyi hiçbir yerde bulamadım. Bir çocuğun bile ödeme yapabileceği bir yönteme ihtiyacımız var. Ancak ikinci kez ödeme işe yaramadı, ardından gerekli malzemeleri seçmek uzun zaman aldı.

Sonuç olarak, uzun bir süre sonra, bir dizi eylem geliştirildi, %100 olmasa da %95 oranında iyi bir sonuç veren tüm bileşenler seçildi. Ve en önemlisi, süreç o kadar basittir ki, çocuk ödemeyi tamamen kendi başına yapabilir. Kullanacağımız yöntem bu. (Tabii ki, ideale daha da geliştirilebilir - sizin için daha iyi sonuç verirse yazın). Bu yöntemin avantajları:

tüm reaktifler ucuzdur, bulunur ve güvenlidir

ek alet gerekmez (ütüler, lambalar, laminatörler - hiçbir şey olmasa da - bir tavaya ihtiyacınız var)

tahtayı bozmanın bir yolu yok - tahta hiç ısınmıyor

kağıt kendi kendine uzaklaşıyor - toner transferinin sonucunu görebilirsiniz - transferin çıkmadığı yer

tonerde gözenek yok (kağıtla kapatılmışlar) - buna göre mordan yok

1-2-3-4-5 yapın ve her zaman aynı sonucu alın - neredeyse %100 tekrarlanabilirlik

Başlamadan önce hangi panolara ihtiyacımız olduğuna ve bu yöntemle evde neler yapabileceğimize bir bakalım.

Üretilen panolar için temel gereksinimler

Modern sensörler ve mikro devreler kullanarak mikrodenetleyiciler üzerinde cihazlar yapacağız. Mikro devreler giderek küçülüyor. Buna göre, aşağıdaki gereksinimler karşılanmalıdır:

kartlar çift taraflı olmalıdır (kural olarak, tek taraflı bir kartı ayırmak çok zordur, evde dört katmanlı kart yapmak oldukça zordur, mikrodenetleyicilerin parazitlere karşı koruma sağlamak için bir toprak katmanına ihtiyacı vardır)

izler 0,2 mm kalınlığında olmalıdır - bu boyut oldukça yeterlidir - 0,1 mm daha da iyi olur - ancak dekapaj olasılığı vardır, lehimleme sırasında iz bırakma

raylar arasındaki boşluklar - 0,2 mm - bu neredeyse tüm devreler için yeterlidir. Boşluğu 0,1 mm'ye düşürmek, paletlerin birleştirilmesi ve kartın kısa devreler için izlenmesinin zorluğu ile doludur.

Koruyucu maskeler kullanmayacağız ve ayrıca serigrafi yapacağız - bu üretimi zorlaştıracak ve tahtayı kendiniz yapıyorsanız, bu gerekli değildir. Yine internette bu konuyla ilgili bir çok bilgi var ve dilerseniz kendiniz de bir “marafet” yapabilirsiniz.

Panolarla oynamayacağız, bu da gerekli değil (100 yıldır bir cihaz yapmıyorsanız). Koruma için vernik kullanacağız. Ana hedefimiz, evde cihaz için hızlı, verimli ve ucuz bir şekilde bir tahta yapmaktır.

Bitmiş tahta böyle görünüyor. bizim yöntemimizle yapıldı - 0,25 ve 0,3 izler, 0,2 mesafeler

2 tek taraflıdan çift taraflı tahta nasıl yapılır

Çift taraflı panoların yapımındaki sorunlardan biri, yanları viyalar hizalanacak şekilde hizalamaktır. Genellikle bunun için bir "sandviç" yapılır. Bir yaprak kağıda aynı anda 2 taraf yazdırılır. Levha ikiye bükülür, kenarlar özel işaretler yardımıyla tam olarak hizalanır. İçine çift taraflı textolite yerleştirilmiştir. LUT yöntemi ile böyle bir sandviç ütülenir ve çift taraflı bir tahta elde edilir.

Ancak soğuk transfer toner yönteminde transferin kendisi bir sıvı yardımıyla gerçekleştirilir. Bu nedenle, bir tarafı diğer tarafla aynı anda ıslatma sürecini organize etmek çok zordur. Tabii ki, bu da yapılabilir, ancak özel bir cihazın yardımıyla - bir mini pres (mengene). Toner transfer sıvısını emen kalın kağıtlar alınır. Levhalar ıslanır, böylece sıvı damlamaz ve levha şeklini korur. Ve sonra bir "sandviç" yapılır - ıslak bir tabaka, fazla sıvıyı emmek için bir tuvalet kağıdı, desenli bir tabaka, çift taraflı bir tahta, desenli bir tabaka, bir tuvalet kağıdı, yine ıslak çarşaf. Bütün bunlar bir mengenede dikey olarak sıkıştırılır. Ama bunu yapmayacağız, daha kolay yapacağız.

Pano imalat forumlarından çok iyi bir fikir geçti - çift taraflı bir tahta yapmak ne kadar zor - bir bıçak alıyoruz ve textolite'yi ikiye bölüyoruz. Fiberglas bir puf malzemesi olduğu için bunu belli bir beceriyle yapmak zor değil:

Sonuç olarak, 1,5 mm kalınlığında bir çift taraflı tahtadan iki tek taraflı yarım elde ederiz.

Sonra, iki tahta yapıyoruz, matkap yapıyoruz ve hepsi bu - mükemmel bir şekilde hizalanmışlar. Tekstoliti eşit olarak kesmek her zaman mümkün olmadı ve sonuç olarak, fikir hemen 0,8 mm kalınlığında tek taraflı ince bir textolit kullanma fikri ortaya çıktı. O zaman iki yarıyı yapıştıramazsınız, bunlar viyalarda, düğmelerde, konektörlerde lehimli jumperlar tarafından tutulacaktır. Ancak gerekirse epoksi yapıştırıcı ile sorunsuz bir şekilde yapıştırabilirsiniz.

Bu gezinin başlıca avantajları:

0,8 mm kalınlığındaki textolite kağıt üzerinde makasla kolayca kesiliyor! Herhangi bir şekilde, yani vücuda uyacak şekilde kesilmesi çok kolaydır.

İnce textolite - şeffaf - aşağıdan bir fener parlatarak, tüm izlerin, kısa devrelerin, kırılmaların doğruluğunu kolayca kontrol edebilirsiniz.

Bir tarafı lehimlemek daha kolaydır - diğer taraftaki bileşenler karışmaz ve mikro devre pimlerinin lehimlenmesini kolayca kontrol edebilirsiniz - en uçta yanları bağlayabilirsiniz

İki kat daha fazla delik açmanız gerekir ve delikler biraz yanlış hizalanabilir.

Levhaları yapıştırmazsanız yapının sertliği biraz kaybolur ve yapıştırma çok uygun değildir

0,8 mm kalınlığında tek taraflı fiberglas satın almak zordur, çoğunlukla 1,5 mm satılır, ancak alamazsanız, bıçakla daha kalın bir textolite kesebilirsiniz.

Ayrıntılara geçelim.

Gerekli araçlar ve kimya

Aşağıdaki bileşenlere ihtiyacımız olacak:

Şimdi tüm bunlar orada olduğuna göre, adım adım yapalım.

1. InkScape kullanarak yazdırmak için bir kağıt yaprağına karton katmanlarının yerleşimi

Otomatik pens seti:

İlk seçeneği öneriyoruz - daha ucuz. Ardından, telleri lehimlemeniz ve motora bir geçiş yapmanız gerekir (tercihen bir düğme). Düğmeyi gövdeye yerleştirmek daha iyidir, böylece motoru hızlı bir şekilde açıp kapatmak daha uygun olur. Bir güç kaynağı seçmek için kalır, 1A (veya daha az) akımla 7-12V için herhangi bir güç kaynağı alabilirsiniz, böyle bir güç kaynağı yoksa, 1-2A'da USB üzerinden şarj veya bir Kron pil olabilir uygun (sadece denemeniz gerekir - motorlar gibi tüm şarj cihazları değil, motor çalışmayabilir).

Matkap hazır, delebilirsiniz. Ancak sadece kesinlikle 90 derecelik bir açıyla delmek gerekir. Bir mini makine yapabilirsiniz - İnternette çeşitli şemalar vardır:

Ama daha kolay bir çözüm var.

matkap mastarı

Tam olarak 90 derecede delmek için bir delme mastarı yapmak yeterlidir. Bunun gibi bir şey yapacağız:

Bunu yapmak çok kolaydır. Herhangi bir plastiğin karesini alıyoruz. Matkabı bir masaya veya başka bir düz yüzeye koyuyoruz. Ve doğru matkapla plastikte bir delik açıyoruz. Matkabın düzgün bir yatay yer değiştirmesini sağlamak önemlidir. Motoru bir duvara veya raya ve plastiğe de yaslayabilirsiniz. Ardından, pens için bir delik açmak için büyük bir matkap kullanın. Ters tarafta, matkabın görülebilmesi için bir parça plastik delin veya kesin. Kaymaz bir yüzey tabana yapıştırılabilir - kağıda veya elastik bir bant. Her matkap için böyle bir iletken yapılmalıdır. Bu, mükemmel bir doğru delme sağlayacaktır!

Bu seçenek de uygundur, plastiğin üst kısmını kesin ve köşeyi alttan kesin.

Delme bununla nasıl yapılır:

Matkabı, pens tamamen daldırıldığında 2-3 mm dışarı çıkacak şekilde sıkıştırıyoruz. Matkabı delmenin gerekli olduğu yere koyduk (tahtayı aşındırırken, bakırda mini bir delik şeklinde nereye delineceğimiz bir işaretimiz olacak - Kicad'da bunun için özel olarak bir onay kutusu ayarladık, böylece matkap kendiliğinden yukarı çıkacaktır), iletkene basın ve motoru açın - delik hazır. Aydınlatma için masanın üzerine yerleştirerek bir el feneri kullanabilirsiniz.

Daha önce yazdığımız gibi, yalnızca bir tarafta - paletlerin oturduğu yerde - delikler açabilirsiniz - ikinci yarı, ilk kılavuz deliği boyunca bir mastar olmadan delinebilir. Bu biraz güç tasarrufu sağlar.

8. Kalay tahtası

Neden teneke levhalar - esas olarak bakırı korozyondan korumak için. Kalaylamanın ana dezavantajı, tahtanın aşırı ısınması, raylara olası zarar vermesidir. Lehimleme istasyonunuz yoksa - kesinlikle - tahtayı kalaylamayın! Eğer öyleyse, o zaman risk minimumdur.

Levhayı GÜL alaşımı ile kaynar suda kalaylamak mümkündür, ancak elde edilmesi pahalı ve zordur. Sıradan lehim ile kalaylamak daha iyidir. Bunu niteliksel olarak yapmak için, çok ince bir tabaka basit bir cihaz haline getirilmelidir. Parçaları lehimlemek için bir parça örgü alıyoruz ve iğnenin üzerine koyuyoruz, çıkmaması için iğneye bir tel ile tutturuyoruz:

Tahtayı bir akı ile kaplıyoruz - örneğin, LTI120 ve ayrıca bir örgü. Şimdi kalayı örgüye topluyoruz ve tahta boyunca sürüyoruz (boyuyoruz) - mükemmel bir sonuç alıyoruz. Ancak kullanımla örgü parçalanır ve tahtada bakır lifler kalmaya başlar - çıkarılmaları gerekir, aksi takdirde kısa devre olur! Bunu tahtanın arkasına bir el feneri yakarak görmek çok kolay. Bu yöntemle ya güçlü bir havya (60 watt) ya da GÜL alaşımı kullanmak iyidir.

Sonuç olarak, levhaları kalaylamak değil, en sonunda cilalamak daha iyidir - örneğin, PLASTİK 70 veya KU-9004 otomobil parçalarından satın alınan basit bir akrilik vernik:

Toner aktarım yönteminin ince ayarı

Yöntemde, ayarlamaya uygun olan ve hemen çalışmayabilecek iki nokta vardır. Bunları kurmak için, Kicad'da, 0,3 ila 0,1 mm arasında ve 0,3 ila 0,1 mm arasında farklı aralıklarla farklı kalınlıklarda kare bir spiralde izler olan bir test tahtası yapmanız gerekir. Bu örneklerin birkaçını hemen bir kağıda yazdırmak ve ayarlamak daha iyidir.

Düzelteceğimiz olası sorunlar:

1) izler geometriyi değiştirebilir - yayılabilir, genişleyebilir, genellikle çok fazla değil, 0,1 mm'ye kadar - ama bu iyi değil

2) toner karta iyi yapışmayabilir, kağıdı çıkarırken uzaklaşabilir, karta iyi yapışmayabilir

Birinci ve ikinci problemler birbiriyle ilişkilidir. Ben birinciyi çözüyorum, sen ikinciye geliyorsun. Bir uzlaşma bulmalıyız.

İzler iki nedenden dolayı yayılabilir - çok fazla sıkıştırma ağırlığı, ortaya çıkan sıvının bileşiminde çok fazla aseton. Her şeyden önce, yükü azaltmaya çalışmanız gerekir. Minimum yük yaklaşık 800 g'dır, altına düşürmemelisiniz. Buna göre, yükü herhangi bir baskı olmadan koyuyoruz - sadece üstüne koyuyoruz ve bu kadar. Fazla çözeltinin iyi emilmesi için 2-3 kat tuvalet kağıdına sahip olduğunuzdan emin olun. Yükü çıkardıktan sonra kağıdın mor lekeler olmadan beyaz olmasını sağlamalısınız. Bu tür lekeler, tonerin güçlü bir şekilde erimesini gösterir. Yük ile yükü ayarlamak mümkün değilse, izler hala bulanık, o zaman solüsyondaki oje çıkarıcı oranını arttırıyoruz. 3 kısım sıvı ve 1 kısım asetona yükseltilebilir.

İkinci sorun, eğer geometri ihlali yoksa, yükün yetersiz ağırlığını veya az miktarda aseton olduğunu gösterir. Yine, yük ile başlamaya değer. 3 kg'dan fazlası mantıklı değil. Toner hala tahtaya iyi yapışmıyorsa, aseton miktarını artırmanız gerekir.

Bu sorun çoğunlukla oje çıkarıcınızı değiştirdiğinizde ortaya çıkar. Ne yazık ki, bu kalıcı ve saf bir bileşen değil, ancak onu başka bir bileşenle değiştirmek mümkün değildi. Onu alkolle değiştirmeye çalıştım, ama görünüşe göre karışım homojen değil ve toner bazı kalıntılarla yapışıyor. Ayrıca, oje çıkarıcı aseton içerebilir, o zaman daha azına ihtiyacı olacaktır. Genel olarak, sıvı bitene kadar böyle bir ayarlama yapmanız gerekecektir.

kurulu hazır

Tahtayı hemen lehimlemezseniz, korunmalıdır. Bunu yapmanın en kolay yolu, alkol reçine akı ile kaplamaktır. Lehimlemeden önce, bu kaplamanın örneğin izopropil alkol ile çıkarılması gerekecektir.

alternatifler

Ayrıca bir ödeme yapabilirsiniz:

Ek olarak, özel bir pano üretim hizmeti artık popülerlik kazanıyor - örneğin, Kolay EDA. Daha karmaşık bir tahtaya ihtiyaç duyulursa (örneğin, 4 katmanlı bir tahta), o zaman tek çıkış yolu budur.

GENEL DEĞERLENDİRMELER

Analog devre ile dijital devre arasındaki önemli farklar nedeniyle devrenin analog kısmı devrenin geri kalanından ayrılmalı ve kablolama yapılırken özel yöntem ve kurallara uyulmalıdır. İdeal olmayan PCB performansının etkileri, özellikle yüksek frekanslı analog devrelerde fark edilir hale gelir, ancak bu makalede açıklanan genel hatalar, ses frekansı aralığında bile çalışan cihazların kalitesini etkileyebilir.

Bu makalenin amacı, PCB tasarımcıları tarafından yapılan yaygın hataları tartışmak, bu hataların performans üzerindeki etkisini açıklamak ve ortaya çıkan sorunların çözümü için önerilerde bulunmaktır.

Baskılı devre kartı - devre bileşeni

Sadece nadir durumlarda, bir analog devrenin baskılı devre kartı, yol açtığı etkilerin devrenin çalışması üzerinde herhangi bir etkisi olmayacak şekilde yönlendirilebilir. Aynı zamanda, cihazın analog devresinin özelliklerinin model ve prototipinkilerle aynı olması için bu tür herhangi bir etki en aza indirilebilir.

prototipleme

Dijital devre tasarımcıları, atlama telleri ekleyerek veya tersine gereksiz iletkenleri kaldırarak, programlanabilir mikro devrelerin çalışmasında değişiklikler yaparak vb. Analog devre için durum böyle değildir. Bu makalede tartışılan yaygın hatalardan bazıları, atlama telleri ekleyerek veya fazla kabloları çıkararak düzeltilemez. Tüm baskılı devre kartını çalışmaz hale getirebilirler ve yapacaklardır.

Bu düzeltme yöntemlerini kullanan bir dijital devre tasarımcısının, tasarımı üretime sunmadan önce bu makaledeki materyali okuyup anlaması çok önemlidir. Biraz tasarım dikkati ve olası seçeneklerin tartışılması sadece PCB'nin hurda olmasını engellemekle kalmayacak, aynı zamanda devrenin küçük bir analog parçasındaki hatalardan kaynaklanan maliyeti de azaltacaktır. Hataları bulmak ve düzeltmek yüzlerce saati boşa harcayabilir. Prototipleme bu süreyi bir güne veya daha azına indirebilir. Tüm analog devrelerinizi devre tahtası yapın.

Gürültü ve parazit kaynakları

Gürültü ve parazit, devrelerin kalite özelliklerini sınırlayan ana unsurlardır. Girişim, kaynaklar tarafından yayılabilir veya devre elemanları üzerinde indüklenebilir. Analog devre genellikle dijital sinyal işlemcileri de dahil olmak üzere yüksek hızlı dijital bileşenlerle birlikte bir baskılı devre kartında bulunur ( DSP).

Yüksek frekanslı mantık sinyalleri önemli ölçüde RF paraziti oluşturur ( RFI). Gürültü emisyonu kaynaklarının sayısı çok fazladır: dijital sistemler, cep telefonları, radyo ve televizyon için temel güç kaynakları, floresan lambalar için güç kaynakları, kişisel bilgisayarlar, yıldırım deşarjları vb. Analog devre ses frekans aralığında çalışıyor olsa bile RFI, çıkış sinyalinde fark edilir gürültü oluşturabilir.

PCB tasarımı seçimi, bir bütün olarak cihazın mekanik performansını belirlemede önemli bir faktördür. Baskılı devre kartlarının üretimi için çeşitli kalite seviyelerinde malzemeler kullanılmaktadır. Tasarımcı için en uygun ve kullanışlı olanı, PCB üreticisinin yakınlarda bulunmasıdır. Bu durumda, baskılı devre kartı malzemesinin ana parametreleri olan direnç ve dielektrik sabitini kontrol etmek kolaydır. Ne yazık ki, bu yeterli değildir ve yanıcılık, yüksek sıcaklık kararlılığı ve higroskopiklik gibi diğer parametrelerin bilgisi genellikle gereklidir. Bu parametreler sadece baskılı devre kartlarının üretiminde kullanılan bileşenlerin üreticisi tarafından bilinebilir.

Katmanlı malzemeler FR indeksleri ile gösterilir ( aleve dayanıklı) ve G. FR-1 indeksli malzeme en yüksek yanıcılığa sahiptir ve FR-5 en düşük yanıcılığa sahiptir. G10 ve G11 endeksli malzemelerin özel özellikleri vardır. Baskılı devre kartlarının malzemeleri Tablo'da verilmiştir. 1.

FR-1 kategorisi baskılı devre kartı kullanmayın. Yüksek güçlü bileşenlerden termal hasar görmüş birçok FR-1 baskılı devre kartı örneği vardır. Bu kategorideki PCB'ler daha çok karton gibidir.

FR-4 genellikle endüstriyel ekipman imalatında kullanılırken, FR-2 ev aletleri imalatında kullanılır. Bu iki kategori endüstri standardındadır ve FR-2 ve FR-4 devre kartları çoğu uygulama için uygundur. Ancak bazen bu kategorilerin özelliklerinin kusurlu olması diğer malzemelerin kullanımını zorunlu kılar. Örneğin, çok yüksek frekanslı uygulamalar için baskılı devre kartı malzemeleri olarak PTFE ve hatta seramikler kullanılır. Bununla birlikte, PCB malzemesi ne kadar egzotik olursa, fiyat o kadar yüksek olabilir.

Bir PCB malzemesi seçerken, higroskopikliğine özellikle dikkat edin, çünkü bu parametre kartın istenen özellikleri - yüzey direnci, sızıntı, yüksek voltajlı yalıtım özellikleri (arızalar ve kıvılcımlar) ve mekanik mukavemet üzerinde güçlü bir olumsuz etkiye sahip olabilir. Ayrıca çalışma sıcaklığına da dikkat edin. Sıcak noktalar, yüksek frekansta geçiş yapan büyük dijital entegre devrelerin yakınında olduğu gibi beklenmedik yerlerde bulunabilir. Bu tür alanlar doğrudan analog bileşenlerin altında bulunuyorsa, sıcaklıktaki bir artış analog devrenin özelliklerini etkileyebilir.

tablo 1

	Bileşenler, yorumlar
	kağıt, fenolik bileşim: oda sıcaklığında presleme ve damgalama, yüksek higroskopiklik
	kağıt, fenolik bileşim: ev aletlerinin tek taraflı baskılı devre kartları için geçerlidir, düşük su emme katsayısı
	kağıt, epoksi bileşimi: iyi mekanik ve elektriksel özelliklere sahip gelişmeler
	fiberglas, epoksi bileşimi: mükemmel mekanik ve elektriksel özellikler
	fiberglas, epoksi bileşimi: yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemet, yanıcı değildir
	fiberglas, epoksi bileşimi: yüksek yalıtım özellikleri, fiberglasın en yüksek mukavemeti, düşük higroskopiklik
	fiberglas, epoksi bileşimi: yüksek sıcaklıklarda yüksek eğilme mukavemeti, yüksek solvent direnci

PCB malzemesi seçildikten sonra PCB folyosunun kalınlığı belirlenmelidir. Bu parametre öncelikle akan akımın maksimum değerine göre seçilir. Mümkünse çok ince folyo kullanmaktan kaçının.

BASILI KARTON KATMAN SAYISI

Genel devre karmaşıklığına ve kalite gereksinimlerine bağlı olarak, tasarımcı PCB katmanlarının sayısını belirlemelidir.

Tek katmanlı baskılı devre kartları

Çok basit elektronik devreler, ucuz folyo malzemeleri (FR-1 veya FR-2) kullanılarak tek taraflı panolarda yapılır ve çoğu zaman çift taraflı panolara benzeyen birçok jumper'a sahiptir. Baskılı devre kartlarının bu şekilde oluşturulması yalnızca düşük frekanslı devreler için önerilir. Aşağıda açıklanacak nedenlerle, tek taraflı baskılı devre kartları parazite karşı oldukça hassastır . İyi bir tek taraflı PCB tasarlamak birçok nedenden dolayı zordur. Yine de, bu türden iyi panolar var, ancak bunları geliştirirken önceden çok düşünmek gerekiyor.

Çift katmanlı baskılı devre kartları

Bir sonraki seviyede, çoğu durumda alt tabaka malzemesi olarak FR-4 kullanan çift taraflı baskılı devre kartları bulunur, ancak FR-2 de ara sıra bulunur. FR-4'ün kullanımı daha çok tercih edilir, çünkü bu malzemeden daha kaliteli baskılı devre kartlarında delikler elde edilir. Çift taraflı baskılı devre kartları üzerindeki devrelerin kablolanması çok daha kolaydır. iki katmanda kesişen izleri yönlendirmek daha kolaydır. Ancak, analog devreler için iz geçişi önerilmez. Mümkünse, alt katman ( alt kısım) yer poligonunun altına yerleştirilmeli ve sinyallerin geri kalanı üst katmana yerleştirilmelidir ( üst). Bir depolama sahasının yer otobüsü olarak kullanılması çeşitli faydalar sağlar:

• ortak tel, devrede en sık bağlanan teldir; bu nedenle kablolamayı basitleştirmek için "çok" ortak kabloya sahip olmak mantıklıdır.
• tahtanın mekanik mukavemetini arttırır.
• ortak kabloya yapılan tüm bağlantıların direnci azalır, bu da gürültüyü ve paraziti azaltır.
• her devre devresi için dağıtılmış kapasitans artırılarak yayılan gürültünün bastırılmasına yardımcı olur.
• bir ekran olan poligon, poligonun yan tarafında bulunan kaynakların yaydığı başlatmaları bastırır.

Çift taraflı baskılı devre kartları, tüm avantajlarına rağmen, özellikle küçük sinyal veya yüksek hızlı devreler için en iyisi değildir. Genel olarak, PCB kalınlığı, yani. kaplama katmanları arasındaki mesafe 1.5 mm'dir ve bu, yukarıda verilen iki katmanlı baskılı devre kartının bazı avantajlarını tam olarak gerçekleştirmek için çok fazladır. Örneğin tahsis edilen kapasite, bu kadar büyük bir boşluk nedeniyle çok küçüktür.

Çok katmanlı baskılı devre kartları

Sorumlu devre tasarımı, çok katmanlı baskılı devre kartları (MPB'ler) gerektirir. Kullanımlarının bazı nedenleri açıktır:

• ortak kablo veriyolu, güç veriyolu kablolaması için olduğu gibi aynı kolaylık; ayrı bir katmandaki çokgenler güç busları olarak kullanılıyorsa, devrenin her bir elemanına vias kullanarak güç sağlamak oldukça basittir;
• sinyal katmanları, sinyal iletkenlerinin kablolamasını kolaylaştıran güç raylarından kurtulur;
• toprak ve güç poligonları arasında yüksek frekanslı gürültüyü azaltan dağıtılmış kapasitans görünür.

Çok katmanlı baskılı devre kartlarının kullanılmasının bu nedenlere ek olarak, daha az belirgin olan başka nedenler de vardır:

• elektromanyetikin daha iyi bastırılması ( EMI) ve radyo frekansı ( RFI) yansıma etkisinden kaynaklanan girişim ( görüntü düzlemi efekti), Marconi zamanından beri bilinmektedir. Bir iletken, düz bir iletken yüzeye yakın yerleştirildiğinde, geri dönen yüksek frekanslı akımların çoğu, doğrudan iletkenin altındaki düzlemde akacaktır. Bu akımların yönü, iletkendeki akımların yönüne zıt olacaktır. Böylece iletkenin düzlemdeki yansıması bir sinyal iletim hattı oluşturur. İletkendeki ve düzlemdeki akımlar büyüklük olarak eşit ve yön olarak zıt olduğundan, yayılan girişimde bir miktar azalma meydana gelir. Yansıma efekti, yalnızca kırılmayan katı çokgenlerle etkin bir şekilde çalışır (hem zemin çokgenleri hem de yiyecek çokgenleri olabilir). Herhangi bir bütünlük ihlali, parazit bastırmada bir azalmaya neden olacaktır.
• küçük ölçekli üretimde toplam maliyeti azaltmak. Çok katmanlı baskılı devre kartlarının üretimi daha pahalı olsa da, olası emisyonları tek ve çift katmanlı devre kartlarınınkinden daha azdır. Bu nedenle, bazı durumlarda, yalnızca çok katmanlı levhaların kullanılması, geliştirme sırasında belirlenen radyasyon gereksinimlerini karşılamanıza ve ek testler ve testler yapmamanıza izin verecektir. MFP kullanımı, iki katmanlı kartlara kıyasla yayılan gürültü seviyesini 20 dB azaltabilir.

Katman sırası

Deneyimsiz tasarımcılar için, PCB katmanlarının optimal sırası hakkında genellikle bir miktar kafa karışıklığı vardır. Örneğin, iki sinyal katmanı ve iki poligon katmanı - bir zemin katmanı ve bir güç katmanı içeren 4 katmanlı bir odayı alın. En iyi katman sırası nedir? Ekran görevi görecek çokgenler arasındaki sinyal katmanları? Veya sinyal katmanlarının girişimini azaltmak için poligon katmanlarını dahili yapmak için mi?

Bu soruya karar verirken, genellikle katmanların yerleştirilmesinin gerçekten önemli olmadığını hatırlamak önemlidir, çünkü bileşenler zaten dış katmanlardadır ve pinlerine sinyal besleyen veri yolları bazen tüm katmanlardan geçer. Bu nedenle, herhangi bir ekran efekti yalnızca bir uzlaşmadır. Bu durumda, güç ve zemin çokgenleri arasında büyük bir dağıtılmış kapasite oluşturmaya ve onları iç katmanlara yerleştirmeye özen göstermek daha iyidir.

Sinyal katmanlarının dışarıda olmasının bir başka avantajı, test için sinyallerin mevcudiyetinin yanı sıra bağlantıları değiştirme olasılığıdır. İç katmanlarda bulunan iletkenlerin bağlantılarını değiştiren herkes bu fırsatı takdir edecektir.

Dörtten fazla katmanı olan baskılı devre kartları için, yüksek hızlı sinyal izlerini yer ve güç düzlemleri arasına yerleştirmek ve dış katmanları düşük frekanslı olanlar için bırakmak genel bir kuraldır.

TOPRAKLAMA

İyi topraklama, zengin, katmanlı bir sistem için ortak bir gereksinimdir. Ve tasarım geliştirmenin ilk adımından itibaren planlanmalıdır.

Temel kural: arazinin bölünmesi .

Zemini analog ve dijital parçalara ayırmak, gürültü bastırmanın en basit ve en etkili yöntemlerinden biridir. Çok katmanlı bir baskılı devre kartının bir veya daha fazla katmanı genellikle bir yer düzlemi katmanının altına tahsis edilir. Geliştirici çok deneyimli veya dikkatsiz değilse, analog kısmın zemini doğrudan bu çokgenlere bağlanacaktır, yani. analog dönüş akımı, dijital dönüş akımı ile aynı devreyi kullanacaktır. Otomobil yetiştiricileri hemen hemen aynı şekilde çalışır ve tüm toprakları birleştirir.

Analog ve dijital toprakları birleştiren tek bir toprak poligonuna sahip daha önce geliştirilmiş bir baskılı devre kartı işlemeye tabi tutulursa, öncelikle kart üzerindeki topraklamaların fiziksel olarak ayrılması gerekir (bu işlemden sonra kartın çalışması neredeyse imkansız hale gelir) . Bundan sonra tüm bağlantılar analog devre bileşenlerinin analog toprak düzlemine (analog bir topraklama oluşturulur) ve sayısal devre bileşenlerinin sayısal topraklama düzlemine (dijital topraklama oluşturulur) yapılır. Ve ancak bundan sonra, dijital ve analog topraklar kaynakta birleştirilir.

Diğer arazi oluşum kuralları:

Neredeyse tüm saat sinyalleri, izler ve çokgenler arasındaki küçük kapasitansların bile önemli bir bağlantı oluşturabileceği kadar yüksek frekanslı sinyallerdir. Sadece ana saat frekansının değil, aynı zamanda yüksek harmoniklerinin de sorun yaratabileceği unutulmamalıdır.

İyi bir bileşen yerleşimi örneği

Şekil 4, güç kaynağı da dahil olmak üzere kart üzerindeki tüm bileşenlerin olası yerleşimini göstermektedir. Burada kullanılan üç ayrı ve izole toprak/güç düzlemi vardır: biri kaynak için, biri dijital devre için ve diğeri analog devre için. Analog ve dijital parçaların topraklama ve güç devreleri yalnızca güç kaynağında birleştirilir. Yüksek frekanslı gürültü, besleme devrelerinde bobinler tarafından filtrelenir. Bu örnekte analog ve dijital parçaların yüksek frekanslı sinyalleri birbirinden ayrılmıştır. Böyle bir tasarım, bileşenlerin iyi bir şekilde yerleştirilmesini ve devrelerin ayrılması kurallarına uyulmasını sağladığından, olumlu bir sonuç alma olasılığı çok yüksektir.

Analog ve dijital sinyallerin bir analog zemin alanı üzerinde birleştirilmesi gereken tek bir durum vardır. Analogdan dijitale ve dijitalden analoga dönüştürücüler, analog ve dijital topraklama pimleri olan muhafazalara yerleştirilmiştir. Önceki hususlar göz önüne alındığında, dijital topraklama piminin ve analog topraklama piminin sırasıyla dijital ve analog topraklama buslarına bağlanması gerektiği varsayılabilir. Ancak, bu durumda bu doğru değil.

Pin isimleri (analog veya dijital) sadece dönüştürücünün dahili yapısına, dahili bağlantılarına atıfta bulunur. Devrede bu pinler analog toprak barasına bağlanmalıdır. Bağlantı entegre devrenin içinde de yapılabilir, ancak topolojik sınırlamalar nedeniyle böyle bir bağlantının düşük direncini elde etmek oldukça zordur. Bu nedenle, dönüştürücüler kullanılırken analog ve dijital topraklama pinlerinin harici bir bağlantısı olduğu varsayılır. Bu yapılmazsa, mikro devrenin parametreleri şartnamede verilenlerden çok daha kötü olacaktır.

Dönüştürücünün dijital elemanlarının, devrenin kalite özelliklerini bozabileceği ve analog toprak ve analog güç devrelerine dijital gürültü katabileceği dikkate alınmalıdır. Konvertörlerin tasarımı bu olumsuz etkiyi hesaba katarak dijital parçanın mümkün olduğu kadar az güç tüketmesini sağlar. Bu durumda, anahtarlamalı mantık elemanlarından kaynaklanan parazit azaltılır. Dönüştürücünün dijital çıkışları çok yüklü değilse, dahili anahtarlama genellikle fazla soruna neden olmaz. Bir ADC veya DAC içeren bir baskılı devre kartı tasarlarken, dönüştürücünün dijital gücünü analog toprağa ayırmaya gereken önem verilmelidir.

PASİF BİLEŞENLERİN FREKANS ÖZELLİKLERİ

Analog devrelerin doğru çalışması için pasif bileşenlerin doğru seçimi esastır. Pasif bileşenlerin yüksek frekans özelliklerini dikkatlice göz önünde bulundurarak ve bunları pano taslağı üzerinde önceden konumlandırarak ve düzenleyerek tasarım geliştirmenize başlayın.

Çok sayıda tasarımcı, analog devrelerde kullanıldığında pasif bileşenlerin frekans sınırlamalarını tamamen görmezden gelir. Bu bileşenlerin sınırlı frekans aralıkları vardır ve bunların belirtilen frekans aralığı dışında çalışması öngörülemeyen sonuçlara yol açabilir. Bu tartışmanın sadece yüksek hızlı analog devrelerle ilgili olduğu düşünülebilir. Bununla birlikte, durum böyle olmaktan uzaktır - yüksek frekanslı sinyaller, düşük frekanslı devrelerin pasif bileşenlerini radyasyon veya iletkenler aracılığıyla doğrudan bağlantı yoluyla oldukça güçlü bir şekilde etkiler. Örneğin, bir op-amp üzerindeki basit bir alçak geçiren filtre, girişine yüksek frekans uygulandığında kolaylıkla yüksek geçiren bir filtreye dönüşebilir.

dirençler

Dirençlerin yüksek frekans özellikleri, Şekil 5'te gösterilen eşdeğer devre ile temsil edilebilir.

Genellikle üç tip direnç kullanılır: 1) tel, 2) karbon kompozit ve 3) film. Tel sargılı bir direncin, yüksek dirençli bir metal tel bobini olduğu için, bir endüktansa nasıl dönüşebileceğini anlamak çok fazla hayal gücü gerektirmez. Çoğu elektronik cihaz tasarımcısı, metal bir filmden yapılmış olsa da bir bobin olan film dirençlerinin iç yapısı hakkında hiçbir fikre sahip değildir. Bu nedenle, film dirençleri ayrıca tel sargılı dirençlerinkinden daha düşük bir endüktansa sahiptir. Direnci 2 kOhm'dan fazla olmayan film dirençleri, yüksek frekanslı devrelerde serbestçe kullanılabilir. Dirençlerin terminalleri birbirine paraleldir, bu nedenle aralarında gözle görülür bir kapasitif bağlantı vardır. Yüksek dirençli dirençler için, terminal kapasitansı, yüksek frekanslarda genel empedansı azaltacaktır.

kapasitörler

Kondansatörlerin yüksek frekans karakteristikleri Şekil 6'da gösterilen eşdeğer devre ile gösterilebilir.

Analog devrelerde kapasitörler, ayrıştırma ve filtreleme bileşenleri olarak kullanılır. İdeal bir kapasitör için reaktans aşağıdaki formülle belirlenir:

Bu nedenle, 10µF elektrolitik kapasitör, 10kHz'de 1.6Ω ve 100MHz'de 160µΩ dirence sahip olacaktır. Öyle mi?

Elektrolitik kapasitörler kullanılırken doğru bağlantıya dikkat edilmelidir. Pozitif terminal, daha pozitif bir DC potansiyeline bağlanmalıdır. Yanlış bağlantı, elektrolitik kondansatörden geçen DC akımına yol açar ve bu sadece kapasitörün kendisine değil, aynı zamanda devrenin bir kısmına da zarar verebilir.

Nadir durumlarda, bir devredeki iki nokta arasındaki DC potansiyel farkı işareti tersine çevirebilir. Bu, iç yapısı seri bağlı iki kutuplu kapasitöre eşdeğer olan polar olmayan elektrolitik kapasitörlerin kullanılmasını gerektirir.

indüktans

İndüktörlerin yüksek frekans özellikleri, Şekil 7'de gösterilen eşdeğer devre ile temsil edilebilir.

Bir indüktörün reaktansı aşağıdaki formülle tanımlanır:

Bu nedenle, 10 mH'lik bir indüktör, 10 kHz'de 628 ohm reaktansa ve 100 MHz'de 6.28 MΩ reaktansa sahip olacaktır. Doğru?

Baskılı devre kartı

Baskılı devre kartının kendisi, çok açık olmasa da, yukarıda tartışılan pasif bileşenlerin özelliklerine sahiptir.

Bir baskılı devre kartı üzerindeki iletkenlerin modeli, hem bir girişim kaynağı hem de bir alıcı olabilir. İyi kablolama, analog devrenin yayılan kaynaklara duyarlılığını azaltır.

Baskılı devre kartı, bileşenlerin iletkenleri ve uçları bir tür anten oluşturduğundan radyasyona karşı hassastır. Anten teorisi, çalışılması oldukça karmaşık bir konudur ve bu makalede ele alınmamıştır. Ancak burada bazı temel bilgiler verilmiştir.

Biraz anten teorisi

Doğru akım veya düşük frekanslarda aktif bileşen baskındır. Frekans arttıkça, reaktif bileşen giderek daha önemli hale gelir. 1 kHz ila 10 kHz aralığında, endüktif bileşen etkili olmaya başlar ve iletken artık düşük dirençli bir konektör değil, bir indüktör görevi görür.

Bir PCB iletkeninin endüktansını hesaplama formülü aşağıdaki gibidir:

Tipik olarak, PCB izleri santimetre uzunluk başına 6 nH ile 12 nH arasında değerlere sahiptir. Örneğin, 10 cm'lik bir iletken 57 mΩ'luk bir dirence ve cm başına 8 nH'lik bir endüktansa sahiptir.100 kHz'de reaktans 50 mΩ olur ve daha yüksek frekanslarda iletken bir direnç yerine bir endüktans olacaktır.

Kamçı anten kuralı, alan ile dalga boyunun yaklaşık 1/20'si uzunluğunda fark edilir şekilde etkileşime girmeye başladığını ve maksimum etkileşimin, dalga boyunun 1/4'üne eşit olan pimin uzunluğunda meydana geldiğini belirtir. Dolayısıyla bir önceki paragraftaki örnekteki 10 cm'lik iletken 150 MHz'in üzerindeki frekanslarda oldukça iyi bir anten olmaya başlayacaktır. Bir dijital devrenin saat üretecinin 150 MHz'den daha yüksek bir frekansta çalışmamasına rağmen, sinyalinde her zaman daha yüksek harmoniklerin bulunduğu unutulmamalıdır. PCB, önemli uzunlukta pin uçlarına sahip bileşenler içeriyorsa, bu pinler aynı zamanda anten görevi görebilir.

Diğer ana anten türü ise döngü antenidir. Düz bir iletkenin endüktansı, büküldüğünde ve bir arkın parçası olduğunda büyük ölçüde artar. Artan endüktans, antenin alan çizgileriyle etkileşime girmeye başladığı frekansı düşürür.

Döngü antenleri teorisinde oldukça deneyimli olan deneyimli PCB tasarımcıları, kritik sinyaller için döngü oluşturmamayı bilirler. Ancak bazı tasarımcılar bunu düşünmezler ve devrelerindeki dönüş ve sinyal akımı iletkenleri döngülerdir. Döngü antenlerinin oluşturulmasını bir örnekle göstermek kolaydır (Şekil 8). Ek olarak, bir slot anteninin oluşturulması burada gösterilmektedir.

Üç durumu düşünün:

Seçenek A, kötü tasarımın bir örneğidir. Analog zemin poligonunu hiç kullanmaz. Döngü devresi bir toprak ve sinyal iletkeninden oluşur. Bir akım geçtiğinde, bir elektrik alan ve ona dik bir manyetik alan ortaya çıkar. Bu alanlar bir döngü anteninin temelini oluşturur. Döngü anten kuralı, maksimum verimlilik için her bir iletkenin uzunluğunun alınan radyasyonun dalga boyunun yarısına eşit olması gerektiğini belirtir. Ancak unutmamalıyız ki, dalga boyunun 1/20'sinde bile loop anten hala oldukça etkilidir.

Seçenek B, seçenek A'dan daha iyidir, ancak poligonda, muhtemelen yönlendirilecek sinyal kabloları için belirli bir yer oluşturmak için bir boşluk vardır. Sinyal ve dönüş akımı yolları bir yuva anteni oluşturur. Diğer halkalar talaşların etrafındaki oyuklarda oluşturulur.

Seçenek B, daha iyi bir tasarım örneğidir. Sinyal ve dönüş akımı yolları üst üste binerek döngü anteninin verimliliğini olumsuz etkiler. Bu seçeneğin ayrıca IC'lerin çevresinde kesikler olduğunu, ancak bunların dönüş akımı yolundan ayrıldığını unutmayın.

Sinyallerin yansıma ve eşleşme teorisi, anten teorisine yakındır.

PCB iletkeni 90° döndürüldüğünde yansımalar meydana gelebilir. Bu, esas olarak mevcut yolun genişliğindeki değişiklikten kaynaklanmaktadır. Köşenin tepesinde, iz genişliği 1.414 faktörü kadar artar, bu da iletim hattının özelliklerinde, özellikle de izin dağıtılmış kapasitansı ve içsel endüktansında bir uyumsuzluğa yol açar. Çoğu zaman bir PCB üzerinde bir izi 90° döndürmek gerekir. Birçok modern CAD paketi, çizilen yolların köşelerini düzleştirmenize veya yolları bir yay şeklinde çizmenize olanak tanır. Şekil 9, köşe şeklini iyileştirmeye yönelik iki adımı göstermektedir. Yalnızca son örnek, iz genişliğini sabit tutar ve yansımaları en aza indirir.

Deneyimli PCB düzenleyiciler için ipucu: Damlacıklar oluşturmadan ve poligonları dökmeden önce yumuşatma prosedürünü işin son aşamasına bırakın. Aksi takdirde, daha karmaşık hesaplamalar nedeniyle CAD paketinin düzgün hale gelmesi daha uzun sürecektir.

Farklı katmanlardaki PCB izleri, kesiştiğinde kapasitif olarak bağlanır. Bazen bu bir sorun yaratabilir. Bitişik katmanlarda üst üste istiflenen iletkenler, uzun bir film kondansatörü oluşturur. Böyle bir kapasitörün kapasitansı, Şekil 10'da gösterilen formüle göre hesaplanır.

Örneğin, bir baskılı devre kartı aşağıdaki parametrelere sahip olabilir:
- 4 katman; sinyal ve zemin poligon katmanı bitişiktir,
- ara katman aralığı - 0,2 mm,
- iletken genişliği - 0,75 mm,
- iletken uzunluğu - 7,5 mm.

FR-4 için tipik ER değeri 4.5'tir.

Formüldeki tüm değerleri yerine koyarak, bu iki otobüs arasındaki kapasitans değerini 1.1 pF'ye eşit alıyoruz. Bu kadar küçük bir kapasite bile bazı uygulamalar için kabul edilemez. Şekil 11, yüksek frekanslı bir op amp'in evirici girişine bağlandığında 1 pF kapasitansının etkisini gösterir.

OS frekans aralığının üst sınırına yakın frekanslarda çıkış sinyali genliğinin iki katına çıktığı görülebilir. Bu da, özellikle anten çalışma frekanslarında (180 MHz'in üzerinde) üretime yol açabilir.

Bu etki, yine de birçok yolu olan sayısız soruna yol açar. Bunlardan en belirgin olanı iletkenlerin boyundaki azalmadır. Başka bir yol, genişliklerini azaltmaktır. Sinyali evirici girişe beslemek için bu genişlikte bir iletken kullanmak için hiçbir neden yoktur, çünkü Bu iletkenden çok az akım geçer. İz uzunluğunu 2,5 mm'ye ve genişliği 0,2 mm'ye düşürmek, kapasitansı 0,1 pF'ye düşürür ve böyle bir kapasitans artık frekans yanıtında bu kadar önemli bir artışa yol açmaz. Bunu çözmenin bir başka yolu da, çokgenin evirici girişin altındaki bir kısmını ve ona gelen iletkeni çıkarmaktır.

PCB izlerinin genişliği süresiz olarak azaltılamaz. Sınırlayıcı genişlik, hem teknolojik süreç hem de folyonun kalınlığı ile belirlenir. İki iletken birbirine yakın geçerse, aralarında kapasitif ve endüktif bir bağlantı oluşur (Şekil 12).

Diferansiyel veya mikroşerit kablolama durumu dışında, sinyal kabloları birbirine paralel olarak çalıştırılmamalıdır. İletkenler arasındaki boşluk, iletkenlerin genişliğinin en az üç katı olmalıdır.

Analog devrelerdeki izler arasındaki kapasitans, büyük direnç değerleri (birkaç MΩ) için sorunlu olabilir. Bir op-ampin evirici ve evirici olmayan girişleri arasındaki nispeten büyük kapasitif kuplaj, devrenin kolaylıkla kendi kendini uyarmasına neden olabilir.

Örneğin, d=0,4 mm ve h=1,5 mm (oldukça yaygın değerler) ile deliğin endüktansı 1,1 nH'dir.

Devrede büyük dirençler varsa, kartın temizlenmesine özel dikkat gösterilmesi gerektiğini unutmayın. PCB üretiminin son aşamalarında akı kalıntıları ve kirleticiler uzaklaştırılmalıdır. Son zamanlarda, baskılı devre kartlarını monte ederken, suda çözünür akılar sıklıkla kullanılmaktadır. Daha az zararlı olduklarından su ile kolayca uzaklaştırılırlar. Ancak aynı zamanda, levhayı yeterince temiz olmayan suyla yıkamak, dielektrik özelliklerini kötüleştiren ek kirlenmeye neden olabilir. Bu nedenle yüksek empedans devreli PCB'nin saf saf su ile temizlenmesi çok önemlidir.

SİNYAL ARA BAĞLANTI

Daha önce belirtildiği gibi, gürültü güç devreleri aracılığıyla devrenin analog kısmına girebilir. Bu tür paraziti azaltmak için, güç buslarının yerel empedansını azaltmak için dekuplaj (blokaj) kapasitörleri kullanılır.

Hem analog hem de dijital parçalara sahip bir baskılı devre kartını ayırmanız gerekiyorsa, mantık elemanlarının elektriksel özellikleri hakkında en azından küçük bir fikre sahip olmanız gerekir.

Bir mantık elemanının tipik bir çıkış aşaması, güç ve toprak devreleri arasında olduğu kadar birbirine seri olarak bağlanmış iki transistör içerir (Şekil 14).

Bu transistörler ideal olarak kesinlikle antifazda çalışır, yani. bunlardan biri açık olduğunda, ikincisi aynı anda kapanır ve çıkışta ya mantıksal bir sıfır sinyali ya da mantıksal bir sıfır sinyali üretir. Kararlı durum mantık durumunda, mantık elemanının güç tüketimi küçüktür.

Çıkış aşaması bir mantık durumundan diğerine geçtiğinde durum önemli ölçüde değişir. Bu durumda, kısa bir süre için, her iki transistör aynı anda açılabilir ve çıkış aşamasının besleme akımı büyük ölçüde artar, çünkü akım yolunun güç barasından toprak barasına iki seri boyunca direnci -bağlı transistörler azalır. Güç tüketimi aniden artar ve ardından azalır, bu da besleme geriliminde yerel bir değişikliğe ve akımda keskin, kısa süreli bir değişiklik görünümüne yol açar. Bu tür akım değişiklikleri, RF enerjisinin emisyonuna neden olur. Nispeten basit bir baskılı devre kartında bile, mantık elemanlarının düzinelerce veya yüzlerce dikkate alınan çıktı aşaması olabilir, bu nedenle eşzamanlı çalışmalarının toplam etkisi çok büyük olabilir.

Bu akım dalgalanmalarının meydana geleceği frekans aralığını doğru bir şekilde tahmin etmek imkansızdır, çünkü bunların meydana gelme sıklığı, mantık elemanındaki anahtarlama transistörlerinin yayılma gecikmesi de dahil olmak üzere birçok faktöre bağlıdır. Gecikme, sırayla, üretim sürecinde meydana gelen birçok rastgele nedene de bağlıdır. Anahtarlama gürültüsü, tüm aralıkta geniş bantlı bir harmonik dağılıma sahiptir. Dijital gürültüyü bastırmak için, uygulaması gürültünün spektral dağılımına bağlı olan birkaç yöntem vardır.

Tablo 2, ortak kapasitör türleri için maksimum çalışma frekanslarını listeler.

Tablo 2

Tablodan, 1 MHz'in altındaki frekanslar için tantal elektrolitik kapasitörlerin kullanıldığı, daha yüksek frekanslarda seramik kapasitörlerin kullanılması gerektiği açıktır. Kondansatörlerin kendi rezonanslarına sahip oldukları ve bunların yanlış seçiminin sadece yardımcı olamayacağı, aynı zamanda sorunu daha da kötüleştirdiği unutulmamalıdır. Şekil 15, 10 µF tantal elektrolitik ve 0,01 µF seramik olmak üzere iki genel amaçlı kapasitörün tipik kendi kendine rezonanslarını göstermektedir.

Gerçek özellikler, üreticiden üreticiye ve hatta aynı üreticiden partiden partiye değişebilir. Kondansatörün etkin bir şekilde çalışması için bastırdığı frekansların kendi kendine rezonans frekansından daha düşük bir aralıkta olması gerektiğini anlamak önemlidir. Aksi takdirde, reaktansın doğası endüktif olacak ve kapasitör artık etkin bir şekilde çalışmayacaktır.

Tek bir 0.1 uF kapasitörün tüm frekansları reddedeceği konusunda hiçbir hata yapmayın. Küçük kapasitörler (10 nF veya daha az), daha yüksek frekanslarda daha verimli çalışabilir.

IC Güç Ayrıştırma

Yüksek frekanslı gürültüyü bastırmak için entegre devre güç ayırma, güç ve topraklama pimleri arasına bağlanan bir veya daha fazla kapasitörden oluşur. Uçları kapasitörlere bağlayan iletkenlerin kısa tutulması önemlidir. Durum böyle değilse, iletkenlerin öz endüktansı önemli bir rol oynayacak ve dekuplaj kapasitörleri kullanmanın faydalarını ortadan kaldıracaktır.

Paketin içinde 1, 2 veya 4 opamp olup olmadığına bakılmaksızın her çip paketine bir dekuplaj kondansatörü bağlanmalıdır.op-amp bir bipolar besleme ile besleniyorsa, o zaman dekuplaj kapasitörlerinin bulunması gerektiğini söylemeye gerek yok. her güç piminde. Kapasitans değeri, devrede bulunan gürültü ve parazit tipine bağlı olarak dikkatlice seçilmelidir.

Özellikle zor durumlarda, güç çıkışına seri bağlı bir indüktör eklemek gerekebilir. Endüktans, kapasitörlerden sonra değil, önce yerleştirilmelidir.

Bir başka, daha ucuz yol, endüktansı düşük dirençli bir dirençle (10 ... 100 ohm) değiştirmektir. Bu durumda, ayırma kapasitörü ile birlikte direnç, düşük frekanslı bir filtre oluşturur. Bu yöntem, güç tüketimine daha fazla bağımlı hale gelen op-amp'in besleme aralığını azaltır.

Genellikle, güç devrelerinde düşük frekanslı gürültüyü bastırmak için, güç giriş konektöründe bir veya daha fazla alüminyum veya tantal elektrolitik kapasitör kullanmak yeterlidir. Ek bir seramik kapasitör, diğer kartlardan gelen yüksek frekanslı gürültüyü bastıracaktır.

GİRİŞ VE ÇIKIŞ MEVDUAT

Birçok gürültü sorunu, giriş ve çıkış pinlerinin doğrudan bağlanmasından kaynaklanır. Pasif bileşenlerin yüksek frekans sınırlamalarının bir sonucu olarak, devrenin yüksek frekanslı gürültüye maruz kalmaya tepkisi oldukça tahmin edilemez olabilir.

İndüklenen gürültünün frekans aralığının devrenin frekans aralığından önemli ölçüde farklı olduğu bir durumda, çözüm basit ve açıktır - yüksek frekanslı gürültüyü bastırmak için pasif bir RC filtresi yerleştirmek. Bununla birlikte, pasif bir filtre kullanırken dikkatli olunmalıdır: özellikleri (pasif bileşenlerin ideal olmayan frekans özelliklerinden dolayı), kesme frekansından (f 3db) 100 ... 1000 kat daha yüksek frekanslarda özelliklerini kaybeder. . Farklı frekans aralıklarına ayarlanmış seri bağlı filtreler kullanıldığında, yüksek geçiren filtre, girişime en yakın olmalıdır. Gürültü bastırma için ferrit indüktörler de kullanılabilir; belirli bir frekansa kadar direncin endüktif yapısını korurlar ve dirençlerinin üzerinde aktif hale gelirler.

Analog devredeki parazit o kadar büyük olabilir ki, sadece ekranlar kullanılarak ondan kurtulmak (veya en azından azaltmak) mümkündür. Etkili çalışabilmeleri için, en çok soruna neden olan frekansların devreye giremeyeceği şekilde dikkatlice tasarlanmaları gerekir. Bu, kalkanın, korumalı radyasyonun dalga boyunun 1/20'sinden daha büyük deliklere veya oyuklara sahip olmaması gerektiği anlamına gelir. PCB tasarımının en başından itibaren amaçlanan ekran için yeterli alan bırakmak iyi bir fikirdir. Bir kalkan kullanırken, devreye yapılan tüm bağlantılar için ek olarak ferrit halkalar (veya boncuklar) kullanabilirsiniz.

OP-AMP GÖVDELERİ

Bir kasada genellikle bir, iki veya dört işlemsel yükselteç bulunur (Şekil 16).

Tek bir op-amp genellikle, örneğin öngerilim voltajını ayarlamak için ek girişlere sahiptir. İkili ve dörtlü op amperlerde yalnızca ters çeviren ve ters çevirmeyen giriş ve çıkışlar bulunur. Bu nedenle, ek ayarlamalara ihtiyacınız varsa, tekli işlemsel yükselteçler kullanmalısınız. Ek çıkışlar kullanılırken yapılarında yardımcı girdiler olduğu unutulmamalı, bu nedenle dikkatli ve üretici tavsiyeleri doğrultusunda yönetilmelidir.

Tek bir op-amp'de çıkış, girişlerin karşı tarafında bulunur. Bu, geri besleme kablolarının uzunluğu nedeniyle amplifikatörün yüksek frekanslarda çalıştırılmasını zorlaştırabilir. Bunun üstesinden gelmenin bir yolu, amplifikatör ve geri besleme bileşenlerini PCB'nin karşı taraflarına yerleştirmektir. Ancak bu, zemin poligonunda en az iki ek delik ve oyukla sonuçlanır. Bazen, ikinci amplifikatör kullanılmasa bile (ve çıkışlarının doğru şekilde bağlanması gerekir) bu sorunu çözmek için bir çift op-amp kullanmaya değer. Şekil 17, tersine çeviren bir bağlantı için geri besleme döngüsü kablolarının kısaltılmasını gösterir.

Çift op amplifikatörler özellikle stereo amplifikatörlerde ve dörtlü op amplifikatörler çok aşamalı filtre devrelerinde yaygındır. Ancak bunun oldukça önemli bir dezavantajı var. Mevcut teknoloji, aynı silikon çip üzerinde bulunan amplifikatörlerin sinyalleri arasında iyi bir izolasyon sağlasa da, aralarında hala bir miktar karışma var. Böyle bir girişimin çok az miktarda olması gerekiyorsa, tek işlemsel yükselteçlerin kullanılması gerekir. Çapraz konuşma yalnızca ikili veya dörtlü amplifikatörlerde oluşmaz. Kaynakları, farklı kanalların pasif bileşenlerinin çok yakın bir konumu olabilir.

Yukarıdakilere ek olarak ikili ve dörtlü op amfiler daha sıkı montaja izin verir. Ayrı amplifikatörler, birbirine göre yansıtılır (Şekil 18).

Şekil 17 ve 18, tek beslemeli bir orta kademe sürücü gibi normal çalışma için gereken tüm bağlantıları göstermez. Şekil 19, dörtlü bir amplifikatör kullanırken böyle bir sürücünün şemasını göstermektedir.

Diyagram, üç bağımsız evirme aşamasının uygulanması için gerekli tüm bağlantıları gösterir. Yarım voltaj sürücü iletkenlerinin, uzunluklarını azaltmayı mümkün kılan doğrudan entegre devre paketinin altına yerleştirildiğine dikkat etmek gerekir. Bu örnek, nasıl olması gerektiğini değil, ne yapılması gerektiğini göstermektedir. Örneğin orta seviye voltajı, dört amplifikatörün tümü için aynı olabilir. Pasif bileşenler uygun şekilde boyutlandırılabilir. Örneğin, 0402 boyutundaki düzlemsel bileşenler, standart bir SO paketinin pim aralığıyla eşleşir. Bu, yüksek frekanslı uygulamalar için çok kısa iletken uzunluklarına izin verir.

HACİMSEL VE ​​YÜZEY MONTAJI

İşlemsel yükselteçleri DIP paketlerine ve kablo uçlu pasif bileşenlere yerleştirirken, kurulumları için baskılı devre kartında yolların bulunması gerekir. Bu tür bileşenler şu anda özel PCB boyutu gereksinimleri olmadığında kullanılmaktadır; genellikle daha ucuzdurlar, ancak bileşen uçları için ek delikler açılması nedeniyle üretim süreci sırasında baskılı devre kartının maliyeti artar.

Ek olarak, ek bileşenler kullanıldığında, devrenin yüksek frekanslarda çalışmasına izin vermeyen, kartın boyutları ve iletkenlerin uzunluğu artar. Yolların kendi endüktansları vardır, bu da devrenin dinamik özelliklerine kısıtlamalar getirir. Bu nedenle, yüksek frekanslı devreler veya yüksek hızlı mantık devrelerinin yakınında bulunan analog devreler için geçmeli bileşenler önerilmez.

Bazı tasarımcılar, iletkenlerin uzunluğunu azaltmak amacıyla dirençleri dikey olarak yerleştirir. İlk bakışta, bunun rotanın uzunluğunu azalttığı görünebilir. Bununla birlikte, bu, direnç boyunca akım yolunu arttırır ve direncin kendisi bir döngüdür (endüktans bobini). Yayma ve alma kapasitesi birçok kez artar.

Yüzey montajı, bileşenin her pimi için bir delik gerektirmez. Ancak devreyi test ederken sorunlar oluyor ve özellikle küçük ölçekli bileşenleri kullanırken test noktaları olarak viaları kullanmanız gerekiyor.

KULLANILMAYAN OU BÖLÜMLERİ

Devrede ikili ve dörtlü op amper kullanılırken bunların bir kısmı kullanılmadan kalabilir ve bu durumda doğru bağlanması gerekir. Yanlış bağlantı, aynı op-amp paketinde güç tüketiminde artışa, daha fazla ısıya ve daha fazla gürültüye neden olabilir. Kullanılmayan işlemsel yükselteçlerin çıkışları, Şekil 2'de gösterildiği gibi bağlanabilir. 20a. Ek bileşenlerle bağlantı pimleri (Şekil 20b), devreye alma sırasında bu op-amp'in kullanımını kolaylaştıracaktır.

ÇÖZÜM

Analog devreleri tasarlarken ve kablolarken aşağıdaki önemli noktaları aklınızda bulundurun ve bunları aklınızda bulundurun.

Genel:

• baskılı devre kartını bir elektrik devresi bileşeni olarak düşünün;
• gürültü ve parazit kaynakları hakkında bir fikre ve anlayışa sahip olmak;
• model ve yerleşim devreleri.

Baskılı devre kartı:

• baskılı devre kartlarını yalnızca yüksek kaliteli malzemeden kullanın (örneğin, FR-4);
• çok katmanlı baskılı devre kartlarında yapılan devreler, iki katmanlı devre kartlarında yapılan devrelere göre dış parazitlere karşı 20 dB daha az hassastır;
• farklı alanlar ve beslemeler için ayrı, örtüşmeyen çokgenler kullanın;
• zemin ve güç poligonlarını PCB'nin iç katmanlarına yerleştirin.

Bileşenler:

• kartın pasif bileşenleri ve izleri tarafından getirilen frekans sınırlamalarının farkında olun;
• yüksek hızlı devrelerde pasif bileşenlerin dikey yerleştirilmesinden kaçınmaya çalışın;
• yüksek frekanslı devreler için yüzeye montaj için tasarlanmış bileşenleri kullanın;
• iletkenler ne kadar kısa olursa o kadar iyi olur;
• daha uzun bir iletken uzunluğu gerekiyorsa, genişliğini azaltın;
• aktif bileşenlerin kullanılmayan uçları doğru şekilde bağlanmalıdır.

kablolama:

• analog devreyi güç konektörünün yanına yerleştirin;
• mantık sinyalleri taşıyan kabloları asla kartın analog alanından geçirmeyin ve bunun tersi de geçerlidir;
• iletkenleri op-amp'in ters çevirme girişi için uygun hale getirin;
• op-amp'in evirici ve evirici olmayan girişlerinin iletkenlerinin uzun bir mesafe için birbirine paralel olmadığından emin olun;
• fazladan yol kullanmaktan kaçınmaya çalışın, çünkü kendi endüktansları ek sorunlara yol açabilir;
• iletkenleri dik açılarda çalıştırmayın ve mümkünse köşelerin üst kısımlarını düzeltin.

Değişim:

• güç devrelerinde gürültüyü bastırmak için doğru tipte kapasitörler kullanın;
• düşük frekanslı paraziti ve gürültüyü bastırmak için güç girişi konektöründe tantal kapasitörler kullanın;
• yüksek frekanslı paraziti ve gürültüyü bastırmak için güç girişi konektöründe seramik kapasitörler kullanın;
• mikro devrenin her güç çıkışında seramik kapasitörler kullanın; gerekirse, farklı frekans aralıkları için birkaç kapasitör kullanın;
• devrede uyarma meydana gelirse, daha büyük değil, daha küçük kapasitans değerine sahip kapasitörler kullanmak gerekir;
• güç devrelerinde zor durumlarda, seri bağlı küçük direnç veya endüktans dirençleri kullanın;
• analog güç ayırma kapasitörleri, dijital toprağa değil, yalnızca analog toprağa bağlanmalıdır.

Baskılı devre kartlarının üretim yöntemleri hakkında çok şey söylendi ve yazıldı - sayısız yayın var. Ama yine de, en önemli üretim süreçlerinden biri olan aşındırma işlemini bir kez daha açıklamaya ve bu amaçlar için kullanılmış ve kullanılmakta olan maddeleri tanımlamaya ve ayrıca kullanılan yeni kimyasal reaktifleri değerlendirmeye çalışacağım. bu amaçlar için. Ancak, önce küçük bir arasöz. Devre kartlarının üretiminde kullanılan ana malzeme - folyolu cam getinaklar hakkında önemli bir açıklama yapmak istiyorum. Gerçek şu ki, son zamanlarda bu ürünün özel kalitede farklılık göstermeyen büyük partileri ortaya çıktı. Bu, özellikle çift taraflı cam elyafı için geçerlidir - tüm teknolojik uygunlukların (aşındırma süresi, sıcaklığı ve çözelti konsantrasyonu) gözlenmesine rağmen, dağlama sürecinde, malzemenin deformasyonunun şişmesi ve bükülmesi gerçeği fark edildi. . Bu yüzden panolar için boşluk seçerken dikkatli olmanızı tavsiye ederim! Ayrıca fiberglasın ön hazırlığına da dikkat etmelisiniz (resim çizmeden önce).

Birçok kaynak, bakır folyo yüzeyinin zımpara kağıdı ile önceden temizlenmesini önerir. Benim kişisel görüşüm, bunun kesinlikle yapmaya değmediği yönünde. Tahtayı temizlemek ve yağdan arındırmak için normal bir kırtasiye silgisi ve aseton kullanmak daha iyidir. Yağ çözücü (aseton) uygulamak için bez kullanmamak daha iyidir - lif parçacıkları kalabilir, oldukça sert tuvalet kağıdı kullanmak daha iyidir. Boş tahtada silinmez izler varsa, önce bir dağlama solüsyonunda 1-2 dakika (donukluk görünene kadar) tutulmalıdır, ardından yukarıda açıklanan prosedürleri tekrarlayın. Sonraki çizim. Bu durumda hangi yöntemleri kullandığınız (el ile çizim, lazer ütüleme teknolojisi, fotorezist) önemli değil - hepsi sizin yeteneklerinize bağlı. Bunu, tüm ön özenli çalışmanızın bağlı olduğu en önemli ve sorumlu süreç takip eder - izleri aşındırma işlemi veya profesyonel kimyagerlerin doğru bir şekilde adlandıracağı gibi - değiştirme işlemi. Üzerinde daha ayrıntılı duralım. Elektronik ekipmanın evrimi boyunca, radyo amatörleri bu amaçlar için çeşitli kimyasallar kullandılar. Onları tanımlamaya çalışacağım - modern reaktifler orada bulunmadığından, bölgesel merkezlerden uzak bir yerleşimden yeni başlayan bir radyo amatörü için böyle pratik bir açıklamanın yararlı olması oldukça olasıdır; profesyoneller için hafızalarını tazelemeye yardımcı olacaktır. Böyle. Folyo malzemesini aşındırmak için çeşitli bileşimler vardır. İşte ana olanlar için tarifler.

1. Zorunlu dağlama için (4-6 dakika), aşağıdaki bileşimi kullanın (kütle kısımlarında): yüzde 38 hidroklorik asit (yoğunluk 1.19 g * cm), yüzde 18 (tıbbi) hidrojen peroksit (perhidrol). Önce 40 kısım su ve 40 kısım hidrojen peroksit karıştırılır, ardından 20 kısım asit ilave edilir. Tahtanın çizimi NTs-11 tipi aside dayanıklı boya ile uygulanır.

2. 4-6 tablet hidrojen peroksiti bir bardak soğuk suda eritin ve dikkatlice 15-25 ml konsantre sülfürik asit ekleyin. Bu solüsyondaki tahta aşındırma süresi oda sıcaklığında yaklaşık 1 saattir.

3. 500 ml sıcak (80 santigrat derece) suda 4 yemek kaşığı sofra tuzu ve 2 yemek kaşığı bakır sülfat çözülür. Çözeltinin rengi koyu yeşil olur. Oda sıcaklığında dağlama süresi yaklaşık 8 saattir. Çözelti sürekli ısıtılırsa (50 santigrat derece), dağlama süresi gözle görülür şekilde azalacaktır.

4. 1 litre sıcak suda (60-70 derece) 350 gr kromik anhidrit çözülür ve 50 gr sofra tuzu ilave edilir. Çözelti soğuduktan sonra dağlama başlar. Aşındırma süresi 20 ila 60 dakika. İşlem, çözeltiye 50 g konsantre sülfürik asit eklenerek hızlandırılabilir.

5. Sulu bir nitrik asit çözeltisi de kullanılır. Asit konsantrasyonuna bağlı olarak dekapaj süresi 2 dakika ile 1 saat arasında değişebilir.

6. Ve son olarak, bugün en çok kullanılan çözelti, su ile bir demir klorür çözeltisidir. 200 ml ılık suda (35-40 santigrat derece) 150 gram demir klorür toz içinde çözülür. Dağlama süresi, çözeltinin konsantrasyonuna ve ısınmasına bağlıdır. Ferrik klorür çözeltisine yüzde 10-30 hidroklorik asit ekleyerek işlemi hızlandırabilirsiniz.

7. Son zamanlarda, elektronik mağazalarında ferrik klorür - sodyum persülfat (natriumpersülfat) - beyaz kristal bir tozun yerini alan yeni bir madde ortaya çıktı. Aşağıdaki gibi seyreltilir: 250 gram sodyum persülfat 0,5 litre ılık suya dökülür ve tamamen eriyene kadar karıştırılır. Her şey. Çözüm kullanıma hazırdır. Yer değiştirme reaksiyonu sırasında, çözeltinin ısıtılmış durumda (35-50 santigrat derece) tutulması arzu edilir. Yakında sodyum persülfatın (devre kartlarını aşındırmak için benzer bir reaktif - amonyum persülfat ile birlikte) radyo amatörlerinin kullanımından kaynaklanan demir klorürü tamamen değiştireceğini düşünüyorum.

Tahtaları aşındırmak için ekipmanın donatılması ve sürecin kendisi hakkında birkaç söz söylemek istiyorum. Her şeyden önce, asitleme çözeltisinin istenen sıcaklığını sürekli olarak korumak için bir ısıtıcıya ihtiyaç vardır.

Şahsen, kullanılmayan bir elektrikli kahve makinesinden bir ısıtma platformu kullanıyorum. İçindeki ısıtma elemanının gücü 0,5 kW'dır.

Geleneksel bir elektrikli soba ve diğer ısıtma yöntemlerini kullanabilirsiniz - kendin yap fantezileri üzerinde çalışacak bir şey var. Paslanmaz çelik kaplar tabak olarak uygulanabilir olsa da, bunları kimyasal olarak daha dayanıklı kuvars camla (kimyasal bileşenler satan özel mağazalarda bulunabilir) veya aynı camdan yapılmış abajurlarla değiştirmek daha iyidir.

Tahta tek taraflıysa, radyo elementlerinin yan tarafı ile bir köpüğe tutturmak ve daha sonra basılı desenin tarafı ile bir aşındırma çözeltisi olan bir kaba indirmek daha iyidir - tahta içinde serbestçe yüzer. dağlama çözeltisi ve ikame reaksiyonundan kaynaklanan maddeler kabın dibine çökecektir.

Tüm bu önlemlerin benimsenmesi, en son yüksek yoğunluklu radyoya dayalı yeni cihazların geliştirilmesi için zaten bir ön koşul olarak hizmet edebilen 0,5-0,3 mm iz genişliğine sahip, neredeyse fabrika kalitesinde baskılı devre kartlarının elde edilmesini mümkün kılar. elemanları, örneğin, özü şüphesiz bir başarı ve geleceğe bir adım olan STM32 mikrodenetleyicileri ve diğerleri! Malzemenin yazarı: Elektrodych.

Baskılı devre kartı- bu, elektrik devresine göre iletken yolların uygulandığı yüzeyde ve hacminde bir dielektrik tabandır. Baskılı devre kartı, üzerine kurulu elektronik ve elektrikli ürünlerin uçlarına lehimlenerek mekanik olarak tutturmak ve birbirleri arasında elektriksel bağlantı yapmak için tasarlanmıştır.

Bir iş parçasını fiberglastan kesme, delik delme ve akım taşıyan izler elde etmek için bir baskılı devre kartını aşındırma işlemleri, baskılı devre kartı üzerinde bir desen çizme yönteminden bağımsız olarak aynı teknoloji kullanılarak gerçekleştirilir.

Manuel uygulama teknolojisi
PCB izleri

Şablon hazırlama

PCB düzeninin çizildiği kağıt genellikle incedir ve özellikle el yapımı bir ev yapımı matkap kullanırken deliklerin daha hassas bir şekilde delinmesi için, matkabın yana doğru gitmemesi için daha yoğun hale getirilmesi gerekir. Bunu yapmak için, PVA veya Moment gibi herhangi bir yapıştırıcı kullanarak baskılı devre kartı desenini daha kalın kağıda veya ince kalın kartona yapıştırmanız gerekir.

Bir iş parçasının kesilmesi

Uygun boyutta bir folyo fiberglas boş seçilir, boşluğa bir baskılı devre kartı şablonu uygulanır ve bir işaretleyici, yumuşak basit bir kalem veya keskin bir nesneyle bir çizgi çizerek çevre çevresinde ana hatları çizilir.

Daha sonra, fiberglas metal makas kullanılarak işaretli çizgiler boyunca kesilir veya bir demir testeresi ile kesilir. Makas daha hızlı keser ve toz tutmaz. Ancak, makasla keserken, fiberglasın güçlü bir şekilde büküldüğü, bu da bakır folyo yapıştırmanın gücünü biraz kötüleştirdiği ve elemanların yeniden lehimlenmesi gerekiyorsa, izlerin soyulabileceği dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, tahta büyükse ve çok ince izler varsa, demir testeresi ile kesmek daha iyidir.

Moment tutkalı kullanılarak, bir baskılı devre kartı desen şablonu, boşluğun köşelerine dört damla uygulanan Moment yapıştırıcı kullanılarak kesilen boşluk üzerine yapıştırılır.

Tutkal sadece birkaç dakika içinde sertleştiğinden, radyo bileşenleri için hemen delik açmaya başlayabilirsiniz.

Delik delme

0,7-0,8 mm karbür matkaplı özel bir mini delme makinesi kullanarak delik açmak en iyisidir. Mini bir delme makinesi yoksa, basit bir matkapla düşük güçlü bir matkapla delik açabilirsiniz. Ancak evrensel bir el matkabı ile çalışırken, kırılan matkapların sayısı elinizin sertliğine bağlı olacaktır. Bir matkap kesinlikle yeterli değil.

Matkap sıkıştırılamıyorsa, sapı birkaç kat kağıt veya bir kat zımpara kağıdı ile sarılabilir. Şaft üzerine ince bir metal telin bobinden bobine sıkıca sarılması mümkündür.

Delme işlemi tamamlandıktan sonra tüm deliklerin delinip açılmadığı kontrol edilir. Baskılı devre kartına ışıktan bakarsanız bu açıkça görülebilir. Gördüğünüz gibi, eksik delik yok.

Bir topografik çizim çizmek

İletken yollar olacak cam elyafı üzerindeki folyonun aşındırma sırasında tahribattan korunması için sulu bir solüsyonda çözünmeye dayanıklı bir maske ile kaplanmalıdır. Parça çizmenin rahatlığı için, yumuşak, basit bir kalem veya işaretleyici ile önceden işaretlemek daha iyidir.

İşaretlemeden önce, baskılı devre kartı şablonunu yapıştıran Moment yapıştırıcısının izlerini kaldırmak gerekir. Yapıştırıcı fazla sertleşmediği için parmağınızla yuvarlayarak kolayca çıkarılabilir. Folyonun yüzeyi de aseton veya beyaz ispirto (rafine benzin denir) gibi herhangi bir yöntemle bir bez ile yağdan arındırılmalıdır ve Ferry gibi herhangi bir bulaşık deterjanı kullanabilirsiniz.

Baskılı devre kartının izlerini işaretledikten sonra desenlerini uygulamaya başlayabilirsiniz. Herhangi bir su geçirmez emaye, örneğin beyaz ispirto solventi ile uygun bir kıvama seyreltilmiş PF serisinin alkid emayesi gibi izleri çizmek için çok uygundur. Cam veya metal çizim kalemi, tıbbi iğne ve hatta kürdan gibi farklı araçlarla iz çizebilirsiniz. Bu yazıda size mürekkeple kağıda çizilmek üzere tasarlanmış bir çizim kalemi ve bir balerin kullanarak PCB parçalarının nasıl çizileceğini göstereceğim.

Daha önce bilgisayar yoktu ve tüm çizimler whatman kağıdına basit kalemlerle çizildi ve daha sonra mürekkeple aydınger kağıdına aktarıldı ve fotokopi makineleri kullanılarak kopyalar yapıldı.

Bir resim çizmek, bir balerin ile çizilen temas pedleri ile başlar. Bunu yapmak için, balerin çekmecesinin sürgülü çenelerinin boşluğunu gerekli çizgi genişliğine ayarlamanız ve dairenin çapını ayarlamanız, çekmeceyi dönme ekseninden hareket ettirerek ikinci vidayı ayarlamanız gerekir.

Ardından, 5-10 mm uzunluğundaki balerin çekmecesi bir fırça ile boya ile doldurulur. Baskılı devre kartına koruyucu bir tabaka uygulamak için, yavaş kuruduğu ve sakin çalışmanıza izin verdiği için PF veya GF markasının boyası en uygunudur. NC marka boya da kullanılabilir ancak çabuk kuruduğu için onunla çalışmak zordur. Boya iyi oturmalı ve yayılmamalıdır. Çizimden önce, boya sıvı bir kıvama gelinceye kadar seyreltilmeli, kuvvetlice karıştırılarak azar azar uygun bir çözücü eklenmeli ve cam elyafı artıkları üzerine çekilmeye çalışılmalıdır. Boya ile çalışmak için, bükümünde solvente dayanıklı bir fırçanın takıldığı bir oje şişesine dökmek en uygunudur.

Balerin çekmecesini ayarladıktan ve gerekli hat parametrelerini aldıktan sonra kontak pedleri uygulamaya başlayabilirsiniz. Bunu yapmak için, eksenin keskin kısmı deliğe sokulur ve balerin tabanı bir daire içinde döndürülür.

Çizim kaleminin doğru ayarlanması ve baskılı devre kartı üzerindeki deliklerin çevresinde istenen boya kıvamı ile mükemmel yuvarlak şekilli daireler elde edilir. Balerin kötü çizmeye başladığında, kurumuş boya kalıntıları bir bezle çekmece boşluğundan çıkarılır ve çekmeceye taze boya doldurulur. bu baskılı devre kartındaki tüm delikleri dairelerle çizmek için çizim kaleminin yalnızca iki kez doldurulması ve iki dakikadan fazla sürmemesi gerekiyordu.

Kart üzerindeki yuvarlak kontak pedleri çizildiğinde, manuel çizim kalemi kullanarak iletken yollar çizmeye başlayabilirsiniz. Manuel çizim kaleminin hazırlanması ve ayarlanması, bir balerin hazırlanmasından farklı değildir.

Ek olarak ihtiyaç duyulan tek şey, kenarlarından birine kenarları boyunca kauçuk parçaları yapıştırılmış, 2.5-3 mm kalınlığında düz bir cetveldir, böylece cetvel çalışma sırasında ve cetvele dokunmadan cam elyafı kaymaz, altından serbestçe geçebilir. Ahşap üçgen bir cetvel olarak en uygun olanıdır, sabittir ve aynı zamanda baskılı bir devre kartı çizerken el için bir destek görevi görebilir.

Baskılı devre kartının rayları çizerken kaymaması için, kağıt kenarlarıyla birlikte perçinlenmiş iki zımpara kağıdı olan bir zımpara kağıdının üzerine yerleştirilmesi tavsiye edilir.

Yolları ve daireleri çizerken dokunurlarsa, herhangi bir işlem yapılmamalıdır. Baskılı devre kartı üzerindeki boyanın, dokunulduğunda leke yapmayacağı bir duruma gelene kadar kurumasını sağlamak ve desenin fazla kısmını çıkarmak için bir bıçağın kenarını kullanmak gerekir. Boyanın daha hızlı kuruması için tahta, örneğin kışın radyatör üzerinde sıcak bir yere yerleştirilmelidir. Yaz mevsiminde - güneş ışınlarının altında.

Baskı devre kartındaki desen tamamen uygulandığında ve tüm kusurlar giderildiğinde, dağlama işlemine geçebilirsiniz.

Baskılı devre kartı çizim teknolojisi
lazer yazıcı kullanma

Bir lazer yazıcıda yazdırırken, tonerin oluşturduğu görüntü, lazer ışınının görüntüyü boyadığı fotoğraf dramından elektrostatik olarak kağıda aktarılır. Toner, yalnızca elektrostatik nedeniyle görüntüyü koruyarak kağıda tutulur. Toneri sabitlemek için kağıt, biri 180-220°C'ye ısıtılmış bir termal fırın olan silindirler arasında sarılır. Toner erir ve kağıdın dokusuna nüfuz eder. Soğuduktan sonra toner sertleşir ve kağıda sıkıca yapışır. Kağıt tekrar 180-220°C'ye ısıtılırsa, toner tekrar sıvı hale gelir. Tonerin bu özelliği, akım taşıyan izlerin görüntüsünü evde bir baskılı devre kartına aktarmak için kullanılır.

Baskılı devre kartı çiziminin bulunduğu dosya hazırlandıktan sonra lazer yazıcı ile kağıda çıktı alınması gerekmektedir. Lütfen bu teknoloji için baskılı devre kartı çiziminin görüntüsünün, parçaların montajının yanından görülmesi gerektiğini unutmayın! Bir mürekkep püskürtmeli yazıcı, farklı bir prensipte çalıştığı için bu amaçlar için uygun değildir.

Bir deseni baskılı devre kartına aktarmak için kağıt şablon hazırlama

Ofis ekipmanı için sıradan bir kağıda bir baskılı devre kartı deseni yazdırırsanız, gözenekli yapısı nedeniyle toner kağıdın gövdesine derinlemesine nüfuz edecek ve toner baskılı devre kartına aktarıldığında çoğu kalacaktır. kağıtta. Ek olarak, baskılı devre kartından kağıdın çıkarılmasında zorluklar olacaktır. Uzun süre suda bekletmeniz gerekecek. Bu nedenle, bir fotoğraf maskesi hazırlamak için, fotoğraf kağıdı, kendinden yapışkanlı filmlerden ve etiketlerden bir alt tabaka, aydınger kağıdı, parlak dergilerden sayfalar gibi gözenekli bir yapıya sahip olmayan kağıda ihtiyacınız vardır.

PCB tasarımını yazdırmak için kağıt olarak eski stoktan aydınger kağıdı kullanıyorum. Aydınger kağıdı çok ince ve üzerine doğrudan şablon yazdırmak mümkün değil, yazıcıda sıkışıyor. Bu sorunu çözmek için, gerekli boyutta bir aydınger kağıdına yazdırmadan önce, köşelere bir damla yapıştırıcı sürün ve bir A4 ofis kağıdına yapıştırın.

Bu teknik, en ince kağıda veya filme bile baskılı devre kartı deseni yazdırmanıza olanak tanır. Desenin toner kalınlığının maksimum olması için, yazdırmadan önce ekonomik yazdırma modunu kapatarak “Yazıcı Özellikleri”ni yapılandırmanız ve bu işlev yoksa en kaba kağıt türünü seçmeniz gerekir. karton veya bunun gibi bir şey. İlk seferde iyi bir baskı alamamanız oldukça olasıdır ve bir lazer yazıcı için en iyi baskı modunu seçerek biraz deneme yapmanız gerekecektir. Desenin ortaya çıkan baskısında, baskılı devre kartının izleri ve temas pedleri, bu teknolojik aşamada rötuş yapmak işe yaramaz olduğundan, boşluklar ve bulaşmalar olmadan yoğun olmalıdır.

Kontur boyunca aydınger kağıdını kesmek için kalır ve baskılı devre kartının üretimi için şablon hazır olacak ve görüntüyü fiberglasa aktararak bir sonraki adıma geçebilirsiniz.

Bir deseni kağıttan fiberglasa aktarma

PCB modelinin aktarılması en kritik adımdır. Teknolojinin özü basittir, baskılı devre kartının izlerinin baskılı deseninin yan tarafı olan kağıt, fiberglasın bakır folyosuna uygulanır ve büyük bir çabayla preslenir. Daha sonra, bu sandviç 180-220°C sıcaklığa ısıtılır ve ardından oda sıcaklığına soğutulur. Kağıt yırtılır ve desen baskılı devre kartında kalır.

Bazı ustalar, bir elektrikli ütü kullanarak bir deseni kağıttan baskılı devre kartına aktarmayı önerir. Bu yöntemi denedim, ancak sonuç kararsızdı. Toneri aynı anda istenen sıcaklığa ısıtmak ve toner katılaştığında kağıdı baskılı devre kartının tüm yüzeyine eşit şekilde bastırmak zordur. Sonuç olarak, desen tamamen aktarılmaz ve PCB izlerinin deseninde boşluklar vardır. Regülatör, ütünün maksimum ısınmasına ayarlanmış olmasına rağmen, ütünün yeterince ısınmaması mümkündür. Ütüyü açıp termostatı yeniden yapılandırmak istemedim. Bu yüzden daha az zahmetli ve yüzde yüz sonuç veren başka bir teknoloji kullandım.

Asetonla yağdan arındırılmış ve boyutuna göre kesilmiş bir baskılı devre kartında, üzerine bir desen basılmış olan bir aydınger kağıdının köşelerine boş bir folyo fiberglas yapıştırıldı. Aydınger kağıdının üstüne, daha düzgün bir basınç için, ofis kağıdı topukluları koyun. Ortaya çıkan paket, bir kontrplak tabakasına yerleştirildi ve üstüne aynı boyutta bir tabaka ile kaplandı. Bütün bu sandviç, kıskaçlarda maksimum kuvvetle kenetlendi.

Yapılan sandviçi 200 ° C sıcaklığa ısıtmak ve soğutmak için kalır. Sıcaklık kontrollü bir elektrikli fırın, ısıtma için idealdir. Oluşturulan yapıyı bir dolaba yerleştirmek, ayarlanan sıcaklığa ulaşmasını beklemek ve yarım saat sonra levhayı soğutmak için çıkarmak yeterlidir.

Elektrikli fırın yoksa, ankastre termometreye göre gaz besleme düğmesi ile sıcaklığı ayarlayarak gazlı fırın da kullanabilirsiniz. Termometre yoksa veya arızalıysa, kadınlar yardımcı olabilir, turtaların pişirildiği regülatör düğmesinin konumu yapacaktır.

Kontrplakların uçları bükülmüş olduğu için, her ihtimale karşı, onları ek kelepçelerle sıkıştırdım. Bu fenomeni önlemek için, baskılı devre kartını 5-6 mm kalınlığındaki metal levhalar arasına sıkıştırmak daha iyidir. Köşelerine delikler açıp baskılı devre kartlarını sıkıştırabilir, plakaları vida ve somunlarla sıkabilirsiniz. M10 yeterli olacaktır.

Yarım saat sonra tasarım, tonerin sertleşmesi için yeterince soğudu, kart çıkarılabilir. Çıkarılan baskılı devre kartına ilk bakışta, tonerin aydınger kağıdından kartona mükemmel bir şekilde aktarıldığı anlaşılıyor. Aydınger kağıdı, yazdırılan izlerin çizgileri, pedlerin halkaları ve işaretleme harfleri boyunca rahatça ve eşit olarak oturur.

Aydınger kağıdı, baskılı devre kartının neredeyse tüm izlerinden kolayca çıktı, aydınger kağıdının kalıntıları nemli bir bezle çıkarıldı. Ama yine de, basılan pistlerde birkaç yerde boşluklar vardı. Bu, yazıcının düzgün olmayan yazdırılması veya fiberglas folyo üzerinde kalan kir veya korozyonun bir sonucu olabilir. Boşluklar herhangi bir su geçirmez boya, oje ile doldurulabilir veya bir işaretleyici ile rötuşlanabilir.

Bir işaretleyicinin baskılı devre kartını rötuşlamak için uygunluğunu kontrol etmek için, onunla kağıda çizgiler çizmeniz ve kağıdı suyla nemlendirmeniz gerekir. Çizgiler bulanık değilse, rötuş işaretçisi uygundur.

Basılı bir devre kartını evde aşındırmak, sitrik asitli bir ferrik klorür veya hidrojen peroksit çözeltisinde en iyisidir. Dağlama işleminden sonra, yazdırılan izlerdeki toner, asetona batırılmış bir çubukla kolayca çıkarılır.

Daha sonra delikler açılır, iletken yollar ve temas yüzeyleri kalaylanır ve radyo elementler lehimlenir.

Bu form, üzerinde radyo bileşenleri bulunan bir baskılı devre kartı tarafından alınmıştır. Sonuç, sıradan bir klozeti bide işleviyle tamamlayan bir elektronik sistem için bir güç kaynağı ve anahtarlama ünitesiydi.

PCB aşındırma

Evde baskılı devre kartlarının imalatında korunmasız folyo fiberglas alanlarından bakır folyoyu çıkarmak için, radyo amatörleri genellikle kimyasal bir yöntem kullanır. Baskılı devre kartı bir aşındırma çözeltisine yerleştirilir ve kimyasal reaksiyon nedeniyle maske tarafından korunmayan bakır çözülür.

Dağlama çözüm tarifleri

Bileşenlerin mevcudiyetine bağlı olarak, radyo amatörleri aşağıdaki tabloda gösterilen çözümlerden birini kullanır. Aşındırma çözümleri, evdeki radyo amatörleri tarafından kullanımları için popülerlik sırasına göre listelenmiştir.

Çözüm adı	Kompozisyon	Miktar	Pişirme teknolojisi	Avantajlar	Dezavantajları
Hidrojen peroksit artı sitrik asit	Hidrojen peroksit (H 2 O 2)	100 ml	Sitrik asit ve sofra tuzunu %3'lük bir hidrojen peroksit çözeltisinde çözün.	Bileşenlerin mevcudiyeti, yüksek asitleme oranı, güvenlik	saklanmadı
	Sitrik asit (C 6 H 8 O 7)	30 gr
	Tuz (NaCl)	5 gr
Sulu ferrik klorür çözeltisi	Su (H2O)	300 ml	Demir klorürü ılık suda eritin	Yeterli dağlama oranı, tekrar kullanılabilir	Düşük demir klorür mevcudiyeti
	Ferrik klorür (FeCl 3)	100 gram
Hidrojen peroksit artı hidroklorik asit	Hidrojen peroksit (H 2 O 2)	200 ml	%3 hidrojen peroksit çözeltisine %10 hidroklorik asit dökün	Yüksek asitleme oranı, tekrar kullanılabilir	Yüksek hassasiyet gerektirir
	Hidroklorik asit (HCl)	200 ml
Bakır sülfatın sulu çözeltisi	Su (H2O)	500 ml	Sıcak suda (50-80 ° C), sofra tuzunu ve ardından mavi vitriol'ü çözün	Bileşen Kullanılabilirliği	Bakır sülfatın toksisitesi ve 4 saate kadar yavaş aşındırma
	Bakır sülfat (CuSO 4)	50 gram
	Tuz (NaCl)	100 gram

Etch baskılı devre kartları metal mutfak eşyalarına izin verilmez. Bunu yapmak için cam, seramik veya plastikten yapılmış bir kap kullanın. Kullanılmış dekapaj çözeltisinin kanalizasyona atılmasına izin verilir.

Hidrojen peroksit ve sitrik asidin dağlama çözeltisi

İçinde çözünmüş sitrik asit ile hidrojen peroksit bazlı bir çözüm, en güvenli, en uygun fiyatlı ve en hızlı çalışmadır. Listelenen tüm çözümlerden, tüm kriterlere göre, bu en iyisidir.

Hidrojen peroksit herhangi bir eczaneden satın alınabilir. %3 sıvı solüsyon veya hidroperit adı verilen tabletler şeklinde satılır. Hidroperitten sıvı% 3'lük bir hidrojen peroksit çözeltisi elde etmek için, 1,5 gram ağırlığında 6 tableti 100 ml su içinde çözmeniz gerekir.

Kristal formundaki sitrik asit, 30 veya 50 gram ağırlığındaki torbalarda paketlenmiş herhangi bir markette satılmaktadır. Sofra tuzu herhangi bir evde bulunabilir. 100 cm2'lik bir baskılı devre kartından 35 µm kalınlığındaki bakır folyoyu çıkarmak için 100 ml dekapaj solüsyonu yeterlidir. Harcanan çözüm saklanmaz ve yeniden kullanılamaz. Bu arada, sitrik asit asetik asit ile değiştirilebilir, ancak keskin kokusu nedeniyle baskılı devre kartını açık havada turşu yapmanız gerekecektir.

Ferrik klorür bazlı asitleme solüsyonu

İkinci en popüler dekapaj çözeltisi, sulu bir ferrik klorür çözeltisidir. Daha önce, en popüler olanıydı, çünkü herhangi bir endüstriyel işletmede demir klorür elde etmek kolaydı.

Dağlama çözeltisi sıcaklık konusunda seçici değildir, oldukça hızlı bir şekilde dağlanır, ancak çözeltideki demir klorür tükendikçe dağlama hızı düşer.

Demir klorür çok higroskopiktir ve bu nedenle havadaki suyu hızla emer. Sonuç olarak, kavanozun altında sarı bir sıvı belirir. Bu, bileşenin kalitesini etkilemez ve bu tür demir klorür, bir dağlama çözeltisinin hazırlanması için uygundur.

Kullanılmış demir klorür çözeltisi hava geçirmez bir kapta saklanırsa, tekrar tekrar kullanılabilir. Yenilenmek için çözeltiye demir çiviler dökmek yeterlidir (hemen gevşek bir bakır tabakası ile kaplanacaktır). Herhangi bir yüzeye temas ettiğinde çıkarılması zor sarı lekeler bırakır. Şu anda, baskılı devre kartlarının üretimi için bir ferrik klorür çözeltisi, yüksek maliyeti nedeniyle daha az kullanılmaktadır.

Hidrojen peroksit ve hidroklorik asit bazlı dağlama solüsyonu

Mükemmel asitleme çözümü, yüksek asitleme hızı sağlar. Güçlü bir şekilde karıştırılarak hidroklorik asit, ince bir akışta %3'lük bir sulu hidrojen peroksit çözeltisine dökülür. Hidrojen peroksitin aside dökülmesi kabul edilemez! Ancak aşındırma çözeltisinde hidroklorik asit bulunduğundan, tahtayı aşındırırken çok dikkatli olunmalıdır, çünkü çözelti ellerin derisini aşındırır ve bulaştığı her şeyi bozar. Bu nedenle evde hidroklorik asit ile aşındırma solüsyonu önerilmez.

Bakır sülfat bazlı dağlama solüsyonu

Bakır sülfat kullanarak baskılı devre kartları üretme yöntemi, genellikle, bulunmamaları nedeniyle diğer bileşenlere dayalı aşındırma çözümleri üretmek mümkün değilse kullanılır. Bakır sülfat bir pestisittir ve tarımda haşere kontrolü için yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca PCB aşındırma süresi 4 saate kadar çıkarken solüsyonun sıcaklığını 50-80°C'de tutmak ve aşındırılan yüzeyde solüsyonun sürekli değişmesini sağlamak gerekir.

PCB aşındırma teknolojisi

Tahtayı yukarıdaki dağlama çözümlerinden herhangi birinde gravürlemek için, süt ürünleri gibi cam, seramik veya plastik gereçler uygundur. Elinizde uygun bir kap boyutu yoksa, kalın kağıttan veya uygun boyutta kartondan yapılmış herhangi bir kutuyu alıp içini streç filmle kaplayabilirsiniz. Kabın içine bir aşındırma solüsyonu dökülür ve baskılı devre kartı, deseni aşağıda olacak şekilde yüzeyine dikkatlice yerleştirilir. Sıvının yüzey geriliminin kuvvetleri ve düşük ağırlık nedeniyle, tahta yüzer.

Kolaylık sağlamak için, plastik bir şişeden bir mantar, tahtanın ortasına tutkalla yapıştırılabilir. Mantar aynı anda hem kulp hem de şamandıra görevi görecektir. Ancak tahtada hava kabarcıklarının oluşması tehlikesi vardır ve bu yerlerde bakır korozyona uğramaz.

Bakırın homojen bir şekilde dağlanmasını sağlamak için, desen yukarı gelecek şekilde tankın altına baskılı devre kartını koyabilir ve banyoyu elinizle periyodik olarak sallayabilirsiniz. Bir süre sonra, asitleme çözeltisine bağlı olarak, bakır içermeyen alanlar ortaya çıkmaya başlayacak ve ardından bakır, baskılı devre kartının tüm yüzeyinde tamamen çözülecektir.

Bakırın dekapaj solüsyonunda son çözülmesinden sonra, baskılı devre kartı banyodan çıkarılır ve akan su altında iyice yıkanır. Toner, asetonla ıslatılmış bir bezle izlerden çıkarılır ve boya, istenen kıvamı elde etmek için boyaya eklenen bir solvente batırılmış bir bezle iyice çıkarılır.

Radyo bileşenlerinin kurulumu için baskılı devre kartının hazırlanması

Bir sonraki adım, radyo elemanlarının kurulumu için baskılı devre kartını hazırlamaktır. Boyayı tahtadan çıkardıktan sonra, ince zımpara kağıdı ile dairesel hareketlerle paletler işlenmelidir. Kendinizi kaptırmanıza gerek yok çünkü bakır raylar incedir ve kolayca taşlanabilir. Düşük basınçlı aşındırıcı ile sadece birkaç geçiş yeterlidir.

Ayrıca, baskılı devre kartının akım taşıyan yolları ve temas pedleri bir alkol-reçine akı ile kaplanır ve eklektik bir havya ile yumuşak lehimle kalaylanır. baskılı devre kartındaki deliklerin lehimle sıkılmaması için, havya ucuna biraz almanız gerekir.

Baskılı devre kartının imalatını tamamladıktan sonra geriye kalan tek şey, radyo bileşenlerini amaçlanan konumlara yerleştirmek ve uçlarını sitelere lehimlemek. Lehimlemeden önce, parçaların bacakları alkol-reçine akı ile nemlendirilmelidir. Radyo bileşenlerinin bacakları uzunsa, baskılı devre kartı yüzeyinin 1-1,5 mm üzerinde bir çıkıntı uzunluğuna lehimlemeden önce yan kesicilerle kesilmeleri gerekir. Parçaların montajı tamamlandıktan sonra, herhangi bir çözücü - alkol, beyaz ispirto veya aseton kullanarak reçine kalıntılarını çıkarmak gerekir. Hepsi reçineyi başarıyla çözer.

Bu basit kapasitif röle devresini, PCB izlerinden çalışan bir numunenin üretimine kadar uygulamak, bu sayfanın düzeninden çok daha az, beş saatten fazla sürmedi.