Gibrid integral mikrosxemalardagi elektron shovqin muammolari

I.2. JARAYON VA TARKIBIY QISMLARNI TANLASH
Gibrid integral mikrosxemada uchta ishlab chiqarish jarayoni mavjud bo'lib, ular bir qatlamli yupqa plyonka, ko'p qatlamli qalin plyonka va ko'p qavatli birgalikda plyonkali qalin plyonka. Yupqa plyonka texnologiyasi yuqori zichlikdagi gibrid sxemalar uchun zarur bo'lgan kichik hajmli, kam quvvatli va yuqori oqim zichligi komponentlarini ishlab chiqarishi mumkin. U yuqori sifat, barqarorlik, ishonchlilik va egiluvchanlik xususiyatlariga ega va yuqori tezlikli, yuqori chastotali va yuqori zichlikli sxemalarga mos keladi. Ammo u faqat bitta qatlamli simlarni amalga oshirishi mumkin va uning narxi yuqori.

Ko'p qatlamli qalin plyonka texnologiyasi arzon narxlarda ko'p qatlamli o'zaro bog'liqlik davrlarini ishlab chiqarishi mumkin. Elektromagnit moslik nuqtai nazaridan ko'p qatlamli simlar elektron plataning elektromagnit nurlanishini kamaytirishi va elektron plataning xalaqit berish qobiliyatini yaxshilashi mumkin. Maxsus quvvat qatlami va zamin qatlamini o'rnatish mumkinligi sababli, signal va er orasidagi masofa faqat qatlamlar orasidagi masofa. Shu tarzda, taxtadagi barcha signallarning aylanish doirasini kamaytirish mumkin va shu bilan differentsial rejimdagi nurlanishni samarali ravishda kamaytirish mumkin.

Ularning orasida ko'p qatlamli birgalikda ishlaydigan qalin plyonka jarayoni ko'proq afzalliklarga ega va hozirgi vaqtda passiv integratsiyaning asosiy texnologiyasidir. U ko'proq simi qatlamlariga erishishi mumkin, oson joylashtiriladigan komponentlar, yig'ilish zichligini yaxshilaydi va yuqori chastotali xususiyatlarga va yuqori tezlikda uzatish xususiyatlariga ega. Bunga qo'shimcha ravishda, u yupqa plyonka texnologiyasi bilan yaxshi mos keladi va ikkalasining kombinatsiyasi yuqori yig'ish zichligi va yaxshi ishlashi bilan gibrid ko'p qatlamli davrlarga erishishi mumkin.
Gibrid sxemadagi faol qurilmalar odatda yalang'och chiplardan foydalanadilar. Yalang'och chip bo'lmasa, tegishli paketlangan chiplardan foydalanish mumkin. EMC xarakteristikalari uchun iloji boricha sirtga o'rnatiladigan chiplardan foydalanish kerak. Chipni tanlashda, mahsulotning texnik ko'rsatkichlariga javob berish uchun past tezlikli soatni tanlashga harakat qiling. HC ishlatilishi mumkin bo'lganda hech qachon o'zgaruvchan tokni ishlatmang va CMOS4000 HC holda bajarishi mumkin. Kondansatör past ekvivalent ketma-ket qarshilikka ega bo'lishi kerak, bu signalning katta susayishini oldini oladi.
Gibrid elektron paketi Kovar metall poydevorini va qopqog'ini, parallel tikuvli payvandlashni qabul qilishi mumkin, bu esa yaxshi ekranlash effektiga ega.
O'chirish sxemasi
Gibrid mikrosxemalarni joylashtirishda birinchi navbatda uchta asosiy omilni hisobga olish kerak: kirish / chiqish pinlari soni, qurilma zichligi va quvvat sarfi. Amaliy qoida shundan iboratki, chip komponentlari egallagan maydon substratning 20% ​​ni tashkil qiladi va kvadrat dyuym uchun quvvatning tarqalishi 2W dan oshmaydi.
Qurilmaning joylashuvi nuqtai nazaridan printsipial jihatdan bog'liq bo'lgan qurilmalarni iloji boricha yaqinroq joylashtirish kerak, raqamli kontaktlarning zanglashiga olib keladigan, analog va elektr zanjirlari alohida joylashtirilishi kerak va yuqori chastotali zanjirlar past chastotali zanjirlardan ajratilishi kerak. Shovqin-suronli qurilmalar, past tok zanjirlari va yuqori zanjirlar iloji boricha mantiqiy zanjirlardan uzoqroq tutilishi kerak. Soat zanjirlari va yuqori chastotali zanjirlar kabi asosiy shovqin va nurlanish manbalari alohida va sezgir zanjirlardan uzoqda joylashgan bo'lishi kerak. Kirish va chiqish mikrosxemalari gibrid elektron paketining I / U chiqishiga yaqin joyda joylashgan bo'lishi kerak.

Tarqatish parametrlarini va o'zaro elektromagnit shovqinlarni kamaytirish uchun yuqori chastotali komponentlarni iloji boricha qisqa tutashtirish kerak. Interferentsiyaga moyil bo'lgan komponentlar bir-biriga juda yaqin bo'lmasligi kerak va kirish va chiqish imkon qadar uzoqroq bo'lishi kerak. Osilator soat chipi ishlatiladigan joyga iloji boricha yaqinroq va signal interfeysi va past darajadagi signal chipidan uzoqda.

Komponentlar substratning bir tomoniga parallel yoki perpendikulyar bo'lishi kerak va komponentlar iloji boricha parallel ravishda joylashtirilgan bo'lishi kerak. Bu nafaqat tarkibiy qismlar orasidagi taqsimot parametrlarini kamaytiradi, balki ishlab chiqarish oson bo'lgan gibrid sxemaning ishlab chiqarish jarayoniga ham mos keladi.

Gibrid elektron substratda quvvat va erga olib keladigan yostiqlar nosimmetrik tarzda joylashtirilishi kerak va ko'plab quvvat va tuproqli I / U ulanishlari teng taqsimlanishi kerak. Yalang'och chipni o'rnatish maydoni salbiy potentsial tekisligiga ulangan.

Ko'p qatlamli gibrid sxemani tanlayotganda, elektron plataning sxemasi o'ziga xos sxemaga qarab o'zgaradi, lekin u odatda quyidagi xususiyatlarga ega.
(1) Oqimlarni bekor qilish uchun simli qatlam quvvat yoki er tekisligiga imkon qadar yaqinroq joylashtirilgan bo'lishi kerak.
(2) Elektr ta'minoti va zamin qatlami ichki qatlamda taqsimlanadi, bu ekranlash qatlami sifatida qaralishi mumkin, bu elektron kartadagi o'ziga xos umumiy rejimdagi RF aralashuvini yaxshi bostirishi va yuqori chastotali taqsimlangan impedansni kamaytirishi mumkin. quvvatlantirish manbai.
(3) Quvvat tekisligi va taxtadagi yer tekisligi bir-biriga iloji boricha yaqinroq. Umuman olganda, er usti tekisligi quvvat tekisligidan yuqoriroqdir, shuning uchun qatlamlararo sig'im quvvat manbai tekislovchi kondansatör sifatida ishlatilishi mumkin va er tekisligi quvvat tekisligi tomonidan taqsimlangan nurlanish oqimini himoya qilishi mumkin.
Simlarning joylashishi
O'chirish tizimida ko'pincha simlarning zichligini oshirishga yoki bir tekis joylashishga intilishga e'tibor bering, elektron sxemaning shovqinlarni oldini olishga ta'sirini hisobga olmaganda, shovqin hosil qilish uchun kosmosga ko'plab signallarning tarqalishiga olib keladi, bu esa ko'proq elektromagnitni keltirib chiqarishi mumkin. moslik muammolari. Shuning uchun, yaxshi simlar muvaffaqiyatli dizaynning kalitidir.
Tuproq simining sxemasi
Topraklama simi nafaqat elektron ish uchun potentsial mos yozuvlar nuqtasi, balki signallarning past amplitudasi tsikli hamdir. Tuproq simidagi eng keng tarqalgan shovqin - bu tuproqli pastadir oqimi tufayli yuzaga keladigan yer osti halqasining aralashuvi. Ushbu turdagi shovqinlarni hal qilish elektromagnit moslashuv muammolarining ko'pini echishga tengdir.
Tuproq simidagi shovqin asosan raqamli elektronning yer sathiga ta'sir qiladi va raqamli elektron past darajani chiqarganda, u tuproq simidagi shovqinga nisbatan sezgirroq bo'ladi. Tuproq simidagi shovqin nafaqat elektronning noto'g'ri ishlashiga olib kelishi, balki o'tkazuvchanlik va radiatsiya emissiyasini ham keltirib chiqarishi mumkin. Shuning uchun, bu shovqinlarni kamaytirishning kaliti topraklama simining amplitudasini iloji boricha kamaytirishdir (raqamli davrlar uchun tuproq simlarining induktsyasini kamaytirish ayniqsa muhimdir).

Tuproq simining sxemasi quyidagi fikrlarga e'tibor berish kerak:

(Bitta taxtaga bir nechta mikrosxemalar o'rnatilganda, tuproq simida katta potentsiallar farqi bo'ladi. Tuproqli sim zanjirning shovqinlarga chidamliligini oshirish uchun yopiq tsikl sifatida ishlab chiqilishi kerak.
(2) Analog va raqamli funktsiyalarga ega elektron platalar. Analog tuproq va raqamli er odatda ajratiladi va faqat quvvat manbaiga ulanadi.
(3) Har xil quvvat manbai kuchlanishiga ko'ra, raqamli elektron va analog elektron mos ravishda erga o'rnatiladi.
(4) Umumiy topraklama simi imkon qadar qalin bo'lishi kerak. Ko'p qatlamli qalin plyonka jarayonidan foydalanganda, tuproq tekisligi maxsus o'rnatilishi mumkin, bu pastadir maydonini kamaytirishga yordam beradi va qabul qiluvchi antennaning samaradorligini pasaytiradi. Va signal liniyalari uchun qalqon sifatida ishlatilishi mumkin.
(5) taroqsimon tuproqli simlardan saqlanish kerak. Ushbu struktura signalni qaytarish tsiklini katta qiladi, bu nurlanish va sezgirlikni oshiradi va chiplar orasidagi umumiy impedans ham elektronning noto'g'ri ishlashiga olib kelishi mumkin.
Elektr shnuri sxemasi
Umuman olganda, to'g'ridan-to'g'ri elektromagnit nurlanish natijasida yuzaga keladigan shovqinlardan tashqari, elektr uzatish liniyalari tomonidan elektromagnit parazitlar keng tarqalgan. Shu sababli, elektr simining joylashuvi ham juda muhimdir. Odatda, quyidagi qoidalarga rioya qilish kerak.
(1) ajratish chipning quvvat pimi va tuproq pimi o'rtasida amalga oshirilishi kerak. Ajratuvchi kondansatör 0.01uF chipli kondansatkichni qabul qiladi, bu ajratish kondansatörünün pastadir maydonini minimallashtirish uchun chipga yaqin joyda o'rnatilishi kerak.
(2) SMD chipini tanlayotganda, quvvat pimi va topraklama pimi bir-biriga yaqin bo'lgan chipni tanlashga harakat qiling, bu ajratish kondensatorining quvvat manbai doirasini yanada qisqartirishi va elektromagnit moslashuvga erishishda yordam berishi mumkin.
(3) Elektr tarmog'i elektr ta'minoti pastadirining maydonini kamaytirish uchun iloji boricha erga yaqin va differentsial rejimdagi nurlanish kichik, bu esa elektron kesishishni kamaytirishga yordam beradi. Turli xil quvvat manbalarining elektr ta'minoti halqalarini bir-biriga bog'lab qo'ymang.
(4) Ko'p qatlamli texnologiyadan foydalanilganda o'zaro shovqinni oldini olish uchun analog quvvat manbai va raqamli quvvat manbai ajratiladi. Raqamli elektr ta'minotini analog quvvat manbai bilan taqqoslamang, aks holda bu ulanish sig'imini ishlab chiqaradi va ajralishni yo'q qiladi.
(5) Quvvat tekisligi va yer tekisligini dielektrik bilan to'liq ajratish mumkin. Chastotasi va tezligi yuqori bo'lsa, dielektrik doimiyligi past bo'lgan dielektrik platala ishlatilishi kerak. Quvvat tekisligi yer tekisligiga yaqin bo'lishi va quvvat tekisligida taqsimlangan nurlanish oqimini himoya qilish uchun yer tekisligi ostida joylashgan bo'lishi kerak.