今天小编要和大家分享的是EDA,IC设计相关信息,接下来我将从如何布设运算放大器的PCB电路板,pcb 线路板这几个方面来介绍。
EDA,IC设计相关技术文章如何布设运算放大器的PCB电路板
在电路设计过程中,应用工程师往往会忽视印刷电路板(PCB)的布局。通常遇到的问题是,电路的原理图是正确的,但并不起作用,或仅以低性能运行。在本文中,我将向您介绍如何正确地布设运算放大器的电路板以确保其功能、性能和稳健性。
最近,我与一名实习生在利用增益为2V/V、负荷为10k?、电源电压为+/-15V的非反相配置OPA191运算放大器进行设计。图1所示为该设计的原理图。
图1:采用非反相配置的OPA191]OPA191原理图
我让实习生为该设计布设电路板,同时为他做了PCB布设方面的一般指导(例如:尽可能缩短电路板的走线路径,尽量将组件保持紧密排布,以减小电路板所占空间),然后让他自行设计。设计过程到底有多难?其实就是几个电阻器和电容器罢了,不是吗?图2所示为他首次尝试设计的布局。红线为电路板顶层的路径,而蓝线为底层的路径。
图2:首次布局尝试方案
看到他的首次布局尝试,我意识到了电路板布局并不像我想象的那样直观;我至少应该为他做一些更详细的指导。他在设计时完全遵从了我的建议:缩短了走线路径,并将各部件紧密地排布在一起。但其实这种布局还有很大的改善空间,以便减小电路板寄生阻抗并优化其性能。
接下来就是对布局的改进。我们所做的首项改进是将电阻R1和R2移至OPA191的倒相引脚(引脚2)旁;这样有助于减小倒相引脚的杂散电容。运算放大器的倒相引脚是一个高阻抗节点,因此灵敏度较高。较长的走线路径可以作为电线,让高频噪声耦合进信号链。倒相引脚上的PCB电容会引发稳定性问题。因此,倒相引脚上的接点应该越小越好。
将R1和R2移至引脚2旁,可以让负荷电阻器R3旋转180度,从而使去耦电容器C1更贴近OPA191的正电源引脚(引脚7)。让去耦电容器尽可能贴近电源引脚,这一点极其重要。如果去耦电容器与电源引脚之间的走线路径较长,会增大电源引脚的电感,从而降低性能。