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谁能说说模拟运放PCB的布局布线

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top041376
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LV8
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  • 2019-8-19 22:13:38
论坛已经有电源PCB的帖子了,写的非常好。谁能讲讲模拟电路运算放大器板子的走线,布局。
收藏收藏4
nc965
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  • 2019-8-20 17:30:49
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运放PCB布局,特别是开关电源中的运放PCB布局
典型运放电路:

对运放的布局,要先做几个假定:
1、假定运放输入端是高阻抗(无论实际阻抗有多低----比如这里仅15mR),对噪音极度敏感(包括空间感应)。
2、假定运放输出端是低阻抗(无论实际阻抗有多高),对噪音短路(无论传递多远、分布多广)。
3、假定所有接地点(比如图中1、2、3、4、5)之间(即使是同一个网络)都存在相当的阻抗(比如1K)和噪音电位差(比如1V),这些信号均可能串进运放被无端放大。
4、假定信号端接地(图中1)不是地,它只是运放的一个差分测点。这个假定对TL431这样的非差分运放同样适用(它的地是个差分测点)。
5、假定输入端(图中R5上)可能出现远远超过运放VCC电压的电压(比如100V)。输出端也可以这样假定。
有了这些假定,就知道怎么布局了:
6、死死盯住运放输入端的差分采样回路,这里是图中红圈的4个元件,不惜一切代价使之最小化。这话的意思是,电流检测电阻R5在哪运放就在哪,没得商量。不要去相信开尔文、不要去纠结可能由此引起的其他布局冲突。
7、
8、
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top041376
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-20 21:49:16
  • 倒数4
 
对你您的第五条,”假定输入端(图中R5上)可能出现远远超过运放VCC电压的电压(比如100V)。输出端也可以这样假定。“ 输出端是需要钳位或者限幅的,比如需要防止运放的输出电压超过后级的输入范围,是用两个二极管钳位好,还是用稳压二极管钳位比较好。


图一时普通二极管  图2是稳压二极管





nc965
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  • 2019-8-21 07:18:27
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有了第5假定,就知道钳位怎么布局了:
5.4、实际上(大多数)运放内部,无论输入或者输出都是有二极管钳位的,有问题的只是该二极管的过流能力(运放灌电流指标)和本地VCC电容的储能容量是否足以胜任。
5.5、顾及运放灌电流指标时,你首先应该用电阻限流,2楼图中R2、R7、R9就是干这活的(它当然还干其他活)。100V/1K=100mA。
5.6、顾及即使用电阻限流也不足(灌电流也超标)时,你才需要外部二极管钳位,此时仍然有电阻限流的问题。你那样完全没有电阻(限流)是不对的。
5.7、顾及VCC电容量不足时,你可以选择齐纳钳位(让能量不走VCC电容)。
5.8、另一个需要齐纳钳位的理由是,你不想把信号只钳位(限制)到二极管压降(大约-0.4V有效)范围内。
5.9、运放输入端另一种钳位方式是在差分输入端直接反并两只二极管(也需要电阻限流)。
ljx
  • ljx
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能否发一个电源PCB布线的传送门?
jiekou514
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LV8
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  • 2019-11-13 20:22:14
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如李工给出的原理图示例,运放外围器件的地要统一回到运放的接地引脚之后通过去耦电容单点回到运放供电地,去耦电容一定要靠近运放。差分采样线路要注意走线,不要与主功率走线平行。
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