परिरक्षण कर सकते हैं, उचित तरीका क्या है?

Question

मुझे एक संवेदनशील सर्किट को ढाल के साथ संरक्षित करना पसंद है। मेरे पास कोई चित्र नहीं है, लेकिन मूल रूप से, मैंने एक साथ 1 मिमी मोटी जमीन आयत को शीर्ष परत पर रखा है, और मैं इस तरह से शीर्ष पर ढाल रखूंगा कि यह इस जमीन के निशान से संपर्क करेगा।

मुझे कुछ चिंताएँ हैं।

1. क्या मैं ऐसा करके ग्राउंड लूप बना रहा हूं?
2. यदि मैं ढाल का उपयोग नहीं करता हूं, तो क्या मैं एक एंटीना बना रहा हूं जो शोर उठाएगा?
3. इस प्रकार की ढाल के लिए अनुशंसित अभ्यास क्या है?

वास्तव में, मैं एक बिंदु पर ढाल को जोड़ना पसंद करता हूं, लेकिन एक हार्डवेयर व्यक्ति जिसे अधिक अनुभव है, वह जोर देता है कि वह एक पूर्ण आयताकार जमीन को उजागर करना पसंद करता है, ताकि ढाल हर बिंदु पर जमीन को छू सके।

अपडेट करें

यहाँ एक बहुत ही अल्पविकसित प्रतिनिधित्व है।

अद्यतन २

शोर हमारे एम्पलीफायर (ट्रांसपेरिडेंस) के आउटपुट पर है। यह 300,000 के प्रवर्धन के लिए लगभग 3-5 mV है। (मैंने पहले लेआउट में गलतियाँ की हैं और अब एक बेहतर बोर्ड कर रहा हूँ और लक्ष्य पहले चरण के शोर को 1VV से कम करना है।)

मेरे पास दो एलडीओ हैं जो बैटरी से ऊर्जा लेते हैं। वे दोनों उच्च PSRR हैं । यह निम्नलिखित स्टैक अप, एस / जी / एस / जी / पी / एस के साथ एक छह-परत बोर्ड है। यह थोड़ा असामान्य स्टैक अप है, लेकिन मैं इन आधारों के बीच संवेदनशील संकेतों को छिपाता हूं। बोर्ड को छह-परत होने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन यह बाद में एक और भीड़ बोर्ड का हिस्सा बन जाएगा, इसलिए छह परतें।

शोर स्रोत बहुतायत में हैं:

• बिजली की आपूर्ति: हम इसे अच्छे एलडीओ, फ़िल्टरिंग ( पीआई फिल्टर ), बाईपास कैपेसिटर, आदि के साथ कम करते हैं । अब तक, सबसे खराब स्थिति मुझे बिजली पर 1-2 एमवी तरंग दिखाई देती है; यह मेरे उपकरण भी हो सकते हैं। (मेरे पास अच्छे उपकरण नहीं हैं, एम्पलीफायरों में भी 50 + डीबी पीएसआरआर है, इसलिए इसका आउटपुट पर कम से कम प्रभाव होना चाहिए।)

• $3\ nV/\sqrt{Hz}$

• फोटोडायोड: मैं एक बड़े फोटोडायोड का उपयोग करता हूं, यह शोर उठाता है, अपरिहार्य है।

• अन्य विद्युत चुम्बकीय स्रोत: हमने देखा है कि बोर्ड बहुत संवेदनशील है, विभिन्न स्थितियों में शोर बढ़ता है। इसके अलावा, कुछ स्रोतों से संदर्भ स्कीमाटिक्स बाहर के शोर स्रोतों को कम करने की सलाह देते हैं, इसलिए हम अपने अगले बोर्ड का परीक्षण करने के लिए यह ढाल विकल्प डाल रहे हैं।

अद्यतन 3

• 3-5 mV 10K और C1 के बिना भी मौजूद है। अनिवार्य रूप से opamp के लिए कोई इनपुट नहीं। इससे मुझे लगता है कि मेरा लेआउट सही नहीं है।

यहां एम्पलीफायर के लिए बुनियादी योजनाएं हैं। मैं अधिक जोड़ सकता हूं अगर हमें लगता है कि यह आवश्यक है।

निम्नलिखित नियम देखे गए हैं:

• कई विअस के माध्यम से जुड़े दो जमीनी परतों को पूरा करें ।
• 3.3 V सप्लाई (ओप्स के लिए सप्लाई भी) को फोटोडायोड (10 मीटर रेसिस्टर से पहले) को सप्लाई करने से पहले 2.2 tF टैंटलम कैपेसिटर और पाई नेटवर्क (100 kHz रोल ओवर) के जरिए फिल्टर किया जाता है। हमारे पास 10K के करीब 1/100/10 एनएफ कैपेसिटर भी हैं। (मुझे यकीन नहीं है कि यह महान विचार है, लेकिन सुरक्षित होना बेहतर है।)
• C1 DC (AC-युग्मित आर्किटेक्चर) को ब्लॉक करता है, हम केवल AC को बढ़ाते हैं।
• ओपम्प की आपूर्ति में 1/100/10 एनएफ है और पूर्वाग्रह पिन (दूसरे एलडीओ द्वारा पूर्वाग्रह प्रदान किया जाता है)।
• प्रतिक्रिया संधारित्र और रोकनेवाला को ओपैंप के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाता है।
• फोटोडायोड और ओपैंप के बीच सभी सिग्नल निशान कम से कम होते हैं; हम बात कर रहे हैं <2 सेमी सबसे खराब स्थिति।
• सभी महत्वपूर्ण डीम्ड संकेतों को दो जमीनी परतों के बीच रखा गया है।

इसके अलावा एक अन्य अवलोकन जो बताता है कि हम परिरक्षण के बारे में क्यों सोचते हैं: मैं एक अवरोधक को हमारे फ़ंक्शन जनरेटर से जोड़ता हूं और चालू करता हूं, यह मगरमच्छ केबल के माध्यम से होता है, (अनिवार्य रूप से एक लूप एंटीना) इसलिए हम जानते हैं कि यह हमारे द्वारा चुनी गई आवृत्ति पर विकिरण करता है। मैं opamp के उत्पादन को अच्छी तरह से देख सकता हूं और इसे बढ़ा सकता हूं। इसलिए, मेरे लिए यह स्पष्ट है कि बाहर के स्रोत खेलने के लिए आते हैं, इसलिए पूरी चर्चा।

Comments

यदि आपके सर्किट में कोई शोर स्रोत है, तो यह मज़ेदार है परावर्तक खेलने में। यदि आपके पास शीर्ष परत पर कोई नियंत्रित प्रतिबाधा निशान है तो यह जमीन से दूरी के साथ भी खराब हो जाएगा।

— कोर्तुक

Answer 1

जब मैं पहली बार किसी को ढाल का उपयोग करने के लिए इच्छुक सुनता हूं, तो मैं यह कहकर शुरू करता हूं कि एक ढाल अक्षमता का पहला आश्रय है। यह पूरी तरह से उचित नहीं है क्योंकि ढाल के लिए वैध उपयोग हैं, लेकिन यह वास्तविक चर्चा के लिए टोन सेट करता है, जो आमतौर पर आरएफ उत्सर्जन या संवेदनशीलता के बारे में है और अंततः खराब ग्राउंडिंग के बारे में है जो गंदगी का कारण बन रहा है।

एक ढाल सक्षम की अंतिम शरण होनी चाहिए। स्पष्ट लागत मुद्दे से परे ढाल में भी महत्वपूर्ण गिरावट है। अक्षम व्यक्ति मिथक में विश्वास करता है कि यदि आप एक प्रवाहकीय बॉक्स में कुछ ऐसा संलग्न करते हैं जो आरएफ ऊर्जा बाहर नहीं निकल सकती है या अंदर नहीं आ सकती है। यह बिल्कुल सच नहीं है। एक ढाल भी एक एंटीना बन सकता है अगर ठीक से डिज़ाइन नहीं किया गया है।

इससे पहले कि हम आपकी ढाल के बारे में बात कर सकें, हमें सबसे पहले आपकी जमीनी रणनीति पर सावधानी से चलना होगा। ढाल और ग्राउंडिंग एक साथ कसकर चलते हैं। समझाएं कि आपको क्या समस्या है, आपको लगता है कि ढाल हल हो जाएगी, वास्तव में सब कुछ कैसे जमी है, शोर के स्रोत क्या हैं, आदि।

सामान्य तौर पर, अच्छी ग्राउंडिंग एक ढाल की तुलना में आरएफ उत्सर्जन और संवेदनशीलता को कम करने के लिए अधिक करेगी। यदि ग्राउंडिंग सही तरीके से की जाती है, तो एक ढाल उत्सर्जन के कुछ अतिरिक्त क्षीणन को जोड़ सकती है। यदि ग्राउंडिंग गलत किया जाता है, तो ढाल एक एंटीना बन सकता है और चीजों को बदतर बना सकता है। एक अच्छी जमीन के साथ, आप आम तौर पर संभव के रूप में कुछ ही और छोटे छेद के साथ सर्किट को घेरने वाली ढाल चाहते हैं, जो मुख्य सर्किट ग्राउंड से बिल्कुल एक स्थान पर जुड़ा हुआ है ।

दोबारा, हमें अपने सर्किट, लेआउट और समस्या के बारे में अधिक बताएं। फिर हम ढाल के बारे में अधिक चर्चा कर सकते हैं यदि यह अभी भी उपयुक्त है।

अद्यतन 2 के बाद जोड़ा गया:

ऐसा लगता है कि आपकी प्राथमिक चिंता आपके एनालॉग सिग्नल पर शोर हो रही है। वर्तमान में आपके पास पहले एम्पलीफायर के आउटपुट पर 3-5 एमवी शोर है, लेकिन आप चाहते हैं कि नीचे 1 एमवी हो। आप कहते हैं कि यह एक ट्रांसलिम्पेडेंस एम्पलीफायर है, लेकिन यह आपके 300k के लाभ के विपरीत है, इसलिए हम अभी भी नहीं जानते हैं कि आपका सर्किट वास्तव में क्या है।

इनपुट सिग्नल कहां से आ रहा है? यह एम्पलीफायर इनपुट को कैसे प्राप्त करता है? इसका संदर्भ क्या है और आपने इस संदर्भ का बीमा करने के लिए क्या किया है? वास्तविक मुद्दा यह है कि इस पहले एम्पलीफायर चरण को कम शोर के रूप में संभव बनाया जाए। उसके बाद संकेत उच्च स्तर और निम्न प्रतिबाधा है, इसलिए यह अतिसंवेदनशील नहीं होगा। बाहरी शोर स्रोत क्या हैं जो इनपुट सिग्नल पर मिलते हैं? यदि आप इसके इनपुट को छोटा करते हैं तो आप पहले चरण से कितना शोर करते हैं?

एम्पलीफायरों और वोल्टेज नियामकों के लिए उच्च पीएसआरआर अच्छा है, लेकिन ध्यान रखें कि केवल कम आवृत्तियों पर लागू होता है। यदि आपके पास विशेष रूप से संवेदनशील सर्किट है, तो उस नियामक को फ़िल्टर किए गए बिजली की आपूर्ति इनपुट के साथ अपने स्वयं के रैखिक नियामक दें । नियामक के सामने जमीन पर रखने के लिए एक बड़े सिरेमिक संधारित्र के बाद चिप प्रारंभ करनेवाला जैसा कुछ आमतौर पर अच्छा होता है। शायद श्रृंखला में इनमें से दो भी। बिंदु बिजली की आपूर्ति फ़ीड पर उच्च आवृत्तियों को खत्म करना है ताकि नियामक में सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक्स बाकी को संभाल सकें। मैं 10 किलोहर्ट्ज़ या उससे नीचे के फ़िल्टरों को देखना चाहता हूँ। आप कैपेसिटिव पिक से बचने के लिए अनफिल्टर्ड पावर सप्लाई फीड को इनपुट सिग्नल से दूर रखना चाहते हैं। गार्ड के निशान मदद कर सकते हैं।

मुझे दो जमीनी परतें पसंद नहीं हैं। जब तक वे नियमित रूप से एक साथ सिले नहीं होते तब तक दो जमीनी परतें आपको परेशानी में डाल सकती हैं। फिर, आप ढाल सोच रहे हैं जब आपको ग्राउंडिंग के बारे में सावधानी से सोचना चाहिए। प्रवाहित होने वाली सभी वापसी धाराओं की कल्पना करें, और सुनिश्चित करें कि उच्च आवृत्ति घटक जमीनी तल पर नहीं बहते हैं। विशिष्ट उप-वर्गों के तहत स्थानीय उप-ग्राउंड विमानों का उपयोग करें जो या तो उच्च-आवृत्ति शोर का उत्पादन करते हैं या ऐसे शोर के प्रति संवेदनशील होते हैं। तत्काल बाईपास कैपेसिटर स्थानीय ग्राउंड नेट पर जाते हैं, जो तब केवल एक स्थान पर वैश्विक ग्राउंड नेट से बंधा होता है।

पहले एम्पलीफायर चरण के सर्किट को दिखाएं और समझाएं कि सभी आधार वास्तव में कैसे रखे गए हैं।

अद्यतन 3 के बाद जोड़ा गया:

3-5 mV 10K और C1 के बिना भी मौजूद है। ऑप-एम्प के लिए अनिवार्य रूप से कोई इनपुट नहीं। इससे मुझे लगता है कि मेरा लेआउट सही नहीं है।

यह बताता है कि फोटोडेटेक्टर से शोर नहीं हो रहा है, इसलिए आप अभी के बारे में भूल सकते हैं। सकारात्मक इनपुट के लिए शोर या तो पूर्वाग्रह वोल्टेज पर है या जमीन पर है।

कई विअस के माध्यम से जुड़े दो जमीनी परतों को पूरा करें।

दोबारा, मुझे नहीं लगता कि यह दो कारणों से एक अच्छा विचार है। सबसे पहले, इन दो विमानों को नियमित रूप से एक साथ सिलाई करने की आवश्यकता होती है। यह उतना आसान नहीं है जितना सही लगता है। दूसरा, ऐसा लगता है कि आपने महत्वपूर्ण उप-प्रणालियों के लिए उप-मैदान का उपयोग नहीं किया। इन उप-आधारों के बिंदु का एक हिस्सा उच्च आवृत्ति लूप धाराओं को अलग करना है ताकि उन्हें मुख्य जमीन से दूर रखा जा सके। प्रत्येक उप-ग्राउंड को केवल एक ही स्थान पर मुख्य जमीन से जोड़कर, यह उच्च आवृत्ति लूप धाराओं को स्थानीय रखता है, और उप-प्रणाली को रोकता है जो ग्राउंड प्लेन पर धाराओं के कारण विभिन्न ग्राउंड बिंदुओं के बीच ऑफसेट वोल्टेज को देखता है।

3.3 V आपूर्ति (ऑप-एम्प्स के लिए आपूर्ति भी) फोटोडायोड (10K रोकनेवाला से पहले) को आपूर्ति से पहले 2.2 supplyF टैंटलम संधारित्र और एक पीआई नेटवर्क (100 kHz रोल ओवर) के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है।

लेकिन आप उसमें से कोई भी नहीं दिखाते हैं। एक टैंटलम संधारित्र में खराब उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया और सिरेमिक संधारित्र की तुलना में उच्च ईएसआर होगा। इस वोल्टेज और धारिता पर एक टैंटलम संधारित्र का उपयोग करने के लिए वास्तव में कोई कारण नहीं है। इसके अलावा, एक संधारित्र खुद के खिलाफ काम करने के लिए कुछ प्रतिबाधा के बिना बहुत अच्छा नहीं है। आप एक पीआई नेटवर्क का उल्लेख करते हैं, लेकिन इसमें से कोई भी योजनाबद्ध पर नहीं दिखाया गया है और आप केवल एक ही कैपेसिटेंस के बारे में बात करते हैं, ताकि यह समाप्त न हो।

जैसा कि मैंने पहले भी कहा, 100 kHz बहुत अधिक है। जैसा कि मैंने कहा, मैं यह देखना चाहूंगा कि 10 kHz या उससे कम।

हमारे पास 10K के करीब 1/100/10 एनएफ कैपेसिटर भी हैं।

अच्छा है, लेकिन फिर से, उन्हें काम करने के लिए कुछ प्रतिबाधा की आवश्यकता है। सप्लाई फीड के साथ श्रृंखला में एक फेराइट बीड चिप इंसट्रक्टर वह करेगा, जैसा कि मैंने पहले कहा था।

Op-amp में आपूर्ति और पूर्वाग्रह पिन पर 1/100/10 nF है

ठीक है, लेकिन एक बार फिर, इन के खिलाफ काम करने के लिए कुछ प्रतिबाधा की आवश्यकता है। श्रृंखला में एक चिप प्रारंभ करनेवाला मदद करेगा।

इसके अलावा, फिर से, जहां वास्तव में ये कैपेसिटर जमीन से जुड़ते हैं? मुझे संदेह है कि आप अपने जमीन के विमानों के माध्यम से बस छिद्रण कर रहे हैं। फिर से, यह सभी एक ही बिंदु पर मुख्य ग्राउंड प्लेन से जुड़े एक स्थानीय ग्राउंड नेट से जुड़ा होना चाहिए।

प्रतिक्रिया संधारित्र और रोकनेवाला को op-amp के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाता है।

अच्छा।

फोटोडियोड और ऑप-एम्प्स के बीच सभी सिग्नल निशान कम से कम हैं; हम बात कर रहे हैं <2 सेमी सबसे खराब स्थिति

आप पहले ही यह दिखा चुके हैं कि शोर कहाँ से आ रहा है।

सभी महत्वपूर्ण डीम्ड सिग्नल को दो जमीनी परतों के बीच रखा गया है।

फिर, इस तरह का परिरक्षण केवल तभी उपयोगी है जब आपके पास एक साफ मैदान हो, जो मुझे लगता है कि आप नहीं करते हैं। यदि आप ऐसा नहीं करते हैं, तो यह सब जमीन पर शोर से कैपेसिटिव कपलिंग को आपके सिग्नल तक बढ़ा देता है।

Comments

मुझे लगता है कि उनका मतलब 300k ओम हासिल करना था।

— एममदेव

@ हेमदेव: हो सकता है, लेकिन वह कहने के लिए है। यदि हां, तो उसे इकाइयों के साथ अधिक सावधान रहने की जरूरत है।

— ओलिन लेट्रोप

@OlinLathrop, ताकि आप अधिसूचित हो जाएं, सवाल अपडेट किया गया था, आप इस पर एक और गोता लगा सकते हैं। मुझे लगता है कि जब आप इसे समाप्त करते हैं, तो यह जानकारी को संपादित करने के लायक हो सकता है जो केवल गुम हुई जानकारी को जोड़ना महत्वपूर्ण है, मुझे ध्वजांकित करें और मैं यह करने के लिए समय लेने की कोशिश कर सकता हूं कि जब यह कहा जाए और किया जाए।

— कोर्तुक

प्रतिक्रिया ओलिन महान के लिए बहुत बहुत धन्यवाद। मैं आपके साथ और अधिक विस्तार से 1-1 का पालन करूंगा। Thx ..

— Ktc