Чому б ви укладати резистор та конденсатор один на одного?


21

Я успадкував підсилювач / схему формування заряду від свого попередника. Коли він хотів зробити низькочастотний фільтр з перетворенням в струм у напругу, він мав стандартну схему, наприклад:

схематичні

імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab

Він зробив би єдиний слід для R9 і C11 і припаяв їх один на одного так:

Друкована плата із складеними компонентами зворотного зв'язку

Які причини він міг мати для проектування схеми таким чином? Я ніде більше не бачив цієї конкретної техніки. На мій погляд, це виглядає проблематично, як з точки зору складання, так і для мінімізації шляху зворотного зв'язку конденсатора. Для чого варто, схема призначена для роботи з надзвичайно короткими (~ 4ns) імпульсами.


Редагувати: Дякую за проникливі коментарі! Ідея цього ланцюга - насправді розширити імпульси, що генеруються, в даному випадку, діодом PIN . Конденсатор - COG +/- 10%.

Щоб розширити свою плутанину щодо цієї схеми, я погоджуюся, що паразити змінюються шляхом складання. Але я мав би зазначити, що конденсатор і резистор - це 0603 (якби це не було зрозуміло на малюнку). Я б подумав, що якби дизайнер переймався паразитами, його першим кроком було б зменшення розміру компонентів.

Я виправляв деякі інші проблеми з правлінням і хотів переконатися, що я не пропустив чогось критичного в цьому бізнесі з укладанням. Ще раз дякую за корисне розуміння.


1
Це, безумовно, спосіб боротьби з блукаючою індуктивністю ...
Ігнасіо Васкес-Абрамс

5
Схема має кутову частоту 40 кГц. Я не думаю, що бродяча індуктивність тут не є проблемою. Однак, зважаючи на розроблену ємність 4 пФ, мінімізація бродячої ємності може бути тим, що було призначено. Я також уважно подивився б на функції компонування, такі як вирізи заземлення під цими частинами та дроти, що підключаються до них.
The Photon

5
@EugeneSh., За винятком того, що шовкографія має обидва позначення.
The Photon

2
Перша проблема полягає в тому, що OPA846 не є стабільним при досягненні нижче 7, тому без деталізації "так званого" джерела струму це питання здається мені мертвим. Швидше за все інженер "навчився" цього трюку з дизайну, який використовував його з іншої причини.
Енді ака

2
@Seth - у фотодіоду є ємність ємністю 3000 пФ, і це означає, що інженер, який сконструював схему, не має уявлення, що він робить - що значення 4 пФ буде помилковим, і схема буде страждати від дуже поганих значень шуму. 4 пФ має бути набагато вище, і тепер необхідність мати його над резистором заперечується. Якщо фотодіод був, можливо, ~ 40 пФ, то так, то може бути причина, але не тоді, коли вона становить 3000 пФ !!!
Енді ака

Відповіді:


16

Забудьте про 40 кГц - така схема дуже любить коливатися на дуже високій частоті - резистор зворотного зв’язку майже відкритий (1 М) на високих частотах порівняно з кількома пФ, а підсилювач має добуток пропускної здатності 1,75 ГГц . У цьому відношенні він схожий на підсилювач транзимпації фотодіодів. Що ще важливіше, ви вимірюєте входи з дуже високим вмістом частоти.

Мені здається, що він хоче мінімізувати , а також контролювати величину розрядженої ємності на інвертуючому вході та поперек кришки 4pF. На високих частотах (як мається на увазі імпульси 4ns і відкат підсилювача) це, в основному, ємнісна схема - вихідна напруга, вхідний струм, інтегрований за часом, поділений на ~ 4pF. Конденсатор зворотного зв'язку 4pF (інтегруючий) (і вхідна ємність підсилювача) не сильно більший, ніж розріджена ємність від слідів і колодок. Навіть сам резистор додає, можливо, 1% до ємності (якщо вважати 0603).

Звичайно, подібні речі іноді виявляються як "поліпшення поля" (наприклад, підсилювач коливається, так що кришка приклеюється зверху резисторів зворотного зв'язку), але в цьому випадку це було явно навмисно.


Ви вірно вважаєте, що ця схема діє як підсилювач транзимпації, а компоненти - 0603. Моя поточна думка полягає в тому, що це зайве, оскільки конденсатор становить +/- 10%, і ми додаємо лише 1% через 0603 відведення. Я гадаю, що ми могли б ще більше зменшити це, замінивши 0402 (або навіть 0201, враховуючи низьке розсіювання потужності) або ви б уявили, що залишиться користь?
Сет

Сліди та колодки, ймовірно, матимуть набагато більше ємності, ніж крихітна ємнісна ємність 0603, але я підозрюю, що переваги насправді незначні.
Spehro Pefhany

6

Як заявив @ IgnacioVazquez-Abrams, це звичайний метод зниження індуктивності бродячих, який може призвести до небажаних коливань. Я фактично бачив, як цей метод використовується досить часто, особливо в схемах, більш чутливих до надмірної індуктивності та коливань. Простіше кажучи, це покращує продуктивність фільтра.

У повільних контурах, де індуктивність збитків не може бути великою проблемою, цей метод все-таки може бути використаний для економії місця на друкованій платі в конструкціях високої щільності.

Це, звичайно, не ідеально для виробництва, тому що я сумніваюся, машини для вибору та розміщення дійсно призначені для цього. Я думаю, це потрібно було б зробити вручну, що збільшило б час та витрати.

Хоча це не так у вашому конкретному прикладі, цей метод також може бути використаний для обрізання значень опору / ємності. Якщо опір трохи зависокий, можна покласти на нього ще один резистор, щоб зменшити еквівалентний опір. Аналогічно, розміщення конденсатора поверх іншого конденсатора збільшить ємність.


Чи має сенс ця конструкція у фільтрі з кутовою частотою 40 кГц?
The Photon

Хм, можливо, це було просто для економії місця. Я відредагував свою відповідь.
DerStrom8

Це тому, що вони чомусь використовують 4pF, і їм потрібно, щоб вони були досить точними. Інакше пропускна здатність буде змінюватися на один рік
Gregory Kornblum

Я бачив конденсатори smd, подвійні у RF-схемах, як стандартну процедуру. Трудова робота для того, щоб вручну додати один поверх іншого, невелика. Я тримав їх на місці зубочисткою. Приклейте пайку одним кінцем, потім іншим, потім додайте припой з обох сторін для міцного з'єднання. Припой на фотографії виглядає дуже блискуче, як це робить припой з олова / свинцю.
Sparky256

1
@ Sparky256 Я не кажу, що це важко зробити вручну, я просто кажу, що той факт, що це потрібно зробити вручну, збільшує необхідний час і витрати на процес складання.
DerStrom8
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.