Сёркиты
748 subscribers
188 photos
19 videos
21 files
209 links
Канал о Hardware разработке: схемы, платы, истории дебага, мемы и репосты.
Download Telegram
В этом видео исследуется линия с сигналом 10МГц, которая разветвляется, а рядом с ней идёт обычная дорожка.

На первом фото - плата с дорожками, на втором - какой там сигнал (по симуляции). Чтоб получить сигнал как на третьем фото, сделано три вещи:
1) длин ветвей после разделения сделаны одинаковыми (по 40мм)
2) добавлен последовательный резистор 33 Ома (до разделения)
3) уменьшена толщина диэлектрика между сигнальным слоем и опорным слоем (0.18мм)

Каждое из этих изменений по разному влияет, а такой хороший результат получается в совокупности.

Что меняли эти пункты?
2) Резистор 33 Ом увеличивает импеданс источника сигнала до ~50 Ом
3) Изменение толщины диэлектрика сделал импеданс линии = 50 Ом
Казалось бы, что может быть проще тактовой кнопки? Но оказывается, всё не так однозначно.
Недавно столкнулся с тем, что нужна кнопка, где будет два независимых канала, но с одновременным срабатыванием.
По ходу поиска выяснил, что таких кнопок на DigiKey почти что и нет, но есть всякие разные другие.
На картинке - их виды и обозначения. По ссылке - описания этих обозначений.
https://kip-e.ru/index/tipy_perekljuchatelej_spdt_dpdt_spst_i_dpst/0-2095
Часто бывало, что во время подбора разъема, где-то в конце стоит вопрос: контакты покрытые оловом или золотом?
Никогда особо этому не придавал значения, потому что в голове куча других более важных вопросов. Вид покрытия на их фоне кажется чем-то несущественным и определялся по принципу "эники бэники ели вареники будет с оловом".
Но вот на Хабре увидел статью о том, зачем контакты серебрят или золотят.
https://habr.com/ru/post/597469/
Если коротко: для того, чтоб внешняя среда не воздействовала на медь.
Возникновение всяких окислов на меди приводит к увеличению сопротивления, а большое сопротивление - это явно не то, чего мы ждем от контакта.

Ну если с голой медью и покрытием понятно, то как на счет олова? В чем разница?
Об этом рассказывает эта статья: https://ptelectronics.ru/stati/razem-s-pozolochennyimi-kontaktami-ili-kontaktyi-pokryityie-olovom-pravilnyiy-vyibor-i-vozmozhnyie-oshibki/?ysclid=l91jowh87i880427326
Если коротко: золото лучше (по сопротивлению и надежности), олово дешевле, имеет большее сопротивление, но в некоторых применениях можно и его. Что это за применения?
"Если нет желания заниматься сложными расчетами экономической целесообразности применения того или иного разъема, то в выборе можно опереться на эмпирическое правило «трех полусотен»: если в разъеме меньше 50 контактов, если за время жизни прибора предполагается размыкать разъем не более 50 раз и если допустимо электрическое сопротивление контактов, превышающее 50 мОм, то выбор разъема, покрытого оловом, оправдан. По сравнению с позолоченными контактами контакты, покрытые оловом, требуют для достижения приемлемых электрических характеристик большего механического усилия (порядок величины 2 Н). Из-за этого в эмпирическом правиле и появилось ограничение на максимальное количество контактов в разъеме."

Так же упоминается еще несколько недостатков олова:
"Разъемы с контактами, покрытыми оловом, имеют ряд ограничений по применению:
- в аналоговых цепях покрытые оловом контакты создают помехи;
- покрытые оловом контакты приходят в негодность при работе во влажной или загрязненной атмосфере;
- в разъемах с шагом контактов меньше 1 мм деформация слоя олова или появление продуктов химических реакций может привести к короткому замыканию.
"

Ну окей, между золотом и оловом разобрались. Но в статье на Хабре не делали различий между покрытием золотом или серебром. В чем же тогда между ними разница?
Нашел такую статью: https://tech-e.ru/2007_7_54.php
Там много про химию осаждения, но для своего вопроса я выделил следующее:
"Наряду с электрической проводимостью металлов при работе контактов большое значение имеет переходное сопротивление, которое складывается из двух величин: сопротивления, обусловленного наличием на контактных поверхностях пленок (оксидных, сульфидных и др.), и сопротивления между контактами, обусловленного микрошероховатостями. Величины этих сопротивлений зависят от контактного давления и токовой нагрузки, то есть уменьшаются с ростом этих параметров. Серебряные покрытия обладают самым низким переходным сопротивлением, но не обеспечивают его стабильности при малых токах и малых контактных давлениях вследствие склонности серебра к потускнению.

В связи с этим не рекомендуется применять серебряные покрытия при малых токовых нагрузках (от 5 мкА до 100 мА) и малых контактных давлениях (10–100 кПа)."

"Кроме того, золотые покрытия наряду с высокой химической стойкостью обладают высокой электро- и теплопроводностью, низким и стабильным во времени переходным сопротивлением и поэтому широко применяются в электронной промышленности для покрытия электрических контактов, работающих при малых токах (от 5 мкА до 100 мА) и малых контактных давлениях ?10–100 кПа.

К недостаткам золотых покрытий относятся их низкая твердость и малая износоустойчивость."
Ну вот вроде и разобрался:
голая медь - не бро (быстро окисляется, повышается сопротивление, ненадежно)
олово - полубро (защищает от окисления, но есть ряд ограничений, лучше всего использовать для макетов или опытов)
золото - бро (защищает, но использовать лучше в слаботочке)
серебро - бро (защищает, но использовать лучше с токами больше 100мА)
👍1
slyp762.pdf
1.9 MB
PCB layout guidelines to optimize power supply performance (Texas Instruments)
Forwarded from some electronics
И еще шпаргалочка: 12 THINGS TO KNOW ABOUT RESISTORS IN PULSE LOAD APPLICATION

=====
#passive #resistor #overload #DFR
Впервые вижу, чтоб техническая/справочная литература по электронике сопровождалась такими красивыми иллюстрациями. Это конечно крутой ход, ведь все мы «любим глазами».
Странно, что учебники для университетов иллюстрируют скучными рисунками, а не профессиональными фотографиями.
При проектировании DC-DC преобразователей очень часто сталкиваешься с выводом под названием COMP. Это некий вывод для частотной компенсации усилителя ошибки в цепи обратной связи. Цепляется туда конденсатор, а параллельно ему резистор и конденсатор. Все очень интересно, но ничего не понятно. Попытка разобраться утыкалась в какие-то сложные объяснения, суть которых мне никак не удавалось уловить.

И вот совершенно случайно нашел "интуитивно понятное объяснение" в цикле статей про ОУ.
Лучше всего прочитать в ней, но если коротко: отрицательная обратная связь не успевает сообщать на вход ОУ информацию о том, что творится на выходе. Из-за этого запаздывания ОУ продолжает усилять, когда усилять уже не надо. Когда до него доходит, что он усилил больше нужного, он начинает уменьшать сигнал, но из-за запаздывания обратной связи уменьшает слишком долго. Из-за всего этого получается "звон", с которым и борется эта компенсация.
Подробности в статье, она короткая.
​​Toss a Copper Coin to Your Witcher

Один из самых эффективных способов отвода тепла от горячих компонентов на печатной плате с плотным монтажом это copper coin.

Прежде чем передать тепло во внешнюю среду через конвекцию или теплоноситель, излишки нужно отвести от самого компонента. И если с корпусом типа TO-220 все просто, то для SMD компонентов остается не так много вариантов: увеличиваем площадь полигона на стороне монтажа или отводим излишнее тепло на другую сторону печатной платы переходными отверстиями.

Оба способа компромиссны: увеличивается площадь печатной платы и / или количество геморроя у технологов. Ведь нужно запаять компонент так, чтобы припой не стек в переходные отверстия и под термал-падом не образовались пустоты.

Если плата с плотным монтажом, нужно отводить много тепла и высокая стоимость допустима, то можно использовать технологию copper coin.

Copper coin называют медную вставку, которая запрессовывается в плату перед нанесением финишного покрытия. Ее устанавливают под фланец или термал-пад горячего компонента для переноса тепла на противоположную сторону печатной платы. Снять это тепло для дальнейшего рассеивания — дело техники.

Есть несколько ограничений:

— размеры вставки должны быть больше 2 × 2 мм, скругления радиусом > 0.5 мм на всех углах
— вставка должна быть выпуклой фигурой
— вставка может электрически соединяться только с наружными слоями печатной платы (можно запрессовывать вставку в металлизированный паз, но такой технологией владеют очень немногие производства)
— во вставке нельзя сверлить отверстия
— ДОРОГО 💰

Часто copper coin используется в сложных радиочастотных платах чтобы снимать тепло с полупроводников на выходе передатчика.

Насколько мне известно, мы первые в России использовали эту технологию в гражданском продукте. Вместе с производителем собрали все возможные проблемы: и вставку сделали Г-образной и заложили в дизайн соединение двух вставок через внутренний полигон 🤦🏻‍♂️. Но опыт был очень интересным. Не все производства могут сделать copper coin, если интересно кто может — пишите в личку, дам контакты.
В некоторых DC-DC драйверах есть такая функция как Diode Emulation.
Из даташита я как-то не особо понял для чего она нужна, поэтому вышел в интернет с этим вопросом.
Здесь краткий пересказ оригинальной статьи, в которой коротко и понятно объясняется что это такое.
1
​​Немощная защита от переплюсовки

Один из наших продуктов дошел до стадии запуска в серию и мы активно работали с производителем над стендом функционального тестирования. По условиям контракта мы предоставляли только тестовую спецификацию, а проектировать и изготавливать стенд должен был завод. Так устроено в автомобилке, но это тема отдельного поста.

В ходе наладки инженер производителя обнаружил странное: при переплюсовке (а это один из тестов) напряжение на шинах питания устройства, во-первых, звенело, а во-вторых — превышало максимальные уровни, допустимые потребителями. Например, на выходе 3.3В преобразователя было −0.46В, тогда как допустимое значение у большинства микросхем в системе −0.3В.

Со звоном мы быстро разобрались (кто угадает в комментариях в чем была проблема получит славу и почет), а вот от превышения приуныли.

С одной стороны все работало чудесно: для собственного успокоения мы переплюсовали два экземпляра на двое суток и убедились, что ничего не сгорело и все параметры в норме. И ведь понятно, что переплюсовка — это аварийный режим, тем более в автомобиле, тем более в электроавтомобиле; долговременно в таких условиях устройство работать не будет. Но все равно выпускать в серию дизайн с дефектом нельзя. Превышение допустимого значения даже на короткое время означает, что производитель микросхемы не гарантирует ее нормальную работу или отсутствие деградации. А значит, и мы не можем гарантировать нормальную работу всей системы.

Мы нашли и устранили причину: обратный ток протекал через линии управления интегральными силовыми ключами. Увеличили последовательные резисторы в этих линиях — уменьшили ток и напряжение, стекающее на шины питания через защитные диоды.

Теперь при запуске любого нового девайса у нас есть обязательный этап: измерить напряжения на плате при подаче обратной полярности.

Кстати.

Возвращаясь к посту про референсы, от которого у многих бомбануло: исходная схема полностью соответствовала рекомендациям производителя силового ключа. Я не буду делать никаких выводов, сделайте их сами.
В предыдущем посте я рассказал забавную историю про то, как производитель обнаружил ошибку в нашем дизайне.

Инженер наблюдал колебательный процесс на шинах питания платы при прогоне разных тестов. Одним из таких тестов была подача напряжения обратной полярности, но колебания наблюдались и на других этапах (см. картинку 1).

Амплитуда колебаний была такой, что напряжение превышало максимальное допустимое значение для некоторых микросхем. ⚠️ Опасненько!

И что же мы увидели в отчете? А в отчете мы увидели как инженер производителя подключал измерительные щупы осциллографа к шинам питания (см. картинку 2).

Подключив щупы не как попало, а как положено (см. картинку 3), мы получили совсем другую картинку 4.

Кажется, что проблема большой индуктивности земляного проводника щупа известна всем. Вместе со входной емкостью пробника получается LC-фильтр, который вносит в картинку на экране апериодический или колебальный процесс. Но, оказалось, что даже опытные инженеры попадаются в эту ловушку. Как котятки.