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[参考译文] OPA694:电路设计

Guru**** 655270 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA694
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1088252/opa694-circuit-design

部件号:OPA694

尊敬的各位:

我是Andrea Celentano,在高能量物理学领域工作的"国家科学研究所"的工作人员科学家。

我们正在使用OPA694为粒子物理探测器设计快速放大器。 过去,我们在其他电路中使用了此部件,结果非常好。

我有一个关于PCB设计细节的问题,特别是OPA 694不同信号轨迹的布线。

在下图中,您可以看到我们正在设计的PCB的视图。 这是一个4层电路。

灰色平面为GND。 红色的迹线位于上基准面上。 6个垫是将要安装的OPA694 (我们使用SOT23-5 6引脚DRB封装)。 左上角的引脚是1号引脚输出。  

如您所见,GND平面被切割到OPA 694周围。 但是,我们在顶层有一条路由的跟踪,就在OPA694的正下方(出于设计原因,无法以不同的方式在顶层路由此跟踪)。

另一种方法是在内部图层中路由此迹线,方法是添加两个导通孔,如下图所示,其中绿色迹线位于中间图层。 在这种替代方法中,输出信号跟踪不会在OPA694下运行,但有两个通量成瘾。

请问您的首选配置是什么?或者这些配置是否基本相同?

谢谢!

Andrea

opa694.jpg

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好,Andrea:

    感谢您分享您的主板图像和有关您设计的信息。  我有几个要点要解决:

    a)在设备下运行跟踪不会导致您的实施出现问题,因为IC中不会发生切换。  将信号轨迹保持在顶层并避免通孔是一个好的决定。  请继续决定在顶层路由输出信号。

    b)您是否可以在后台而不是图像的前景中与GND平面共享PCB图像?  这将有助于了解其余迹线如何与设备交互。

    C)如果电源引脚(V+和V-)上没有旁路电容器,则需要将它们添加到每个电源引脚。  适当的方法是从设备的电源引脚向附近的电容器进行短暂跟踪,然后将其路由至电源信号/平面的途经点。   

    -请参考数据表的“板布局指南”部分,以及空白EVM板的用户指南: https://www.ti.com/tool/DEM-OPA-SOT-1B

    -从用户指南中的PCB图像中,您可以查看去耦电容器与设备电源引脚之间的距离。   

    d)您实际上不需要在设备本身下方切断GND平面以用于实施;我建议的唯一GND平面切断是在反馈电阻器网络下方。  GND切断使您的屏蔽不受噪音影响,并可能会损害IC下方的信号轨迹。

    最佳,

    Alec

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    尊敬的Alec:  

    我感谢你非常明确的答复!  我在下面报告一个背景为GND (灰色)的PCB设计图。 所有红色迹线都位于顶层。

    您可以看到反馈电阻垫(R11)以及过滤C4和C14电容器。  

    如果我理解正确,您建议将GND平面保持在OPA694之下,并将其切割到反馈电阻器网络下,对吗? 但是,由于将OPA694输出(引脚1)连接到OPA 694负输入(引脚4)的轨迹(通过偏置电阻器R11)经过OPA之后,那么GND面也应该在那里切断?


    再次感谢!

    最佳,

    Andrea

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    您好,Andrea:

    感谢您提供进一步的说明。   

    我有几个问题:

    1) R5看起来像输入信号路径上的电阻器。  迹线是否位于R5的左侧,一个接头,一个IC,一个测试点?  此信号是否停留在顶层?  根据向放大器的同相输入提供的信号,您可以将R5移动到PCB布局的不同部分。    

    -如果您移动R5感到舒适,最好将过滤电容器放在尽可能靠近电源引脚的位置。  特别是对于高速放大器,将这些电容器放在设备引脚附近非常重要。  我也会避免使用VIA将您的电源信号从引脚传送到电容器板;使用VIA可以获得电源信号,但当您使用VIA将电容器连接到电源引脚时,电容器提供过滤的能力会受到限制。  我将在您的主板顶部附加一张快速草图,以便您可以看到我所描述的内容:  

    此图只是对布局的紧密度/紧度的建议,您可以实施该布局以获得更好的性能结果。  您应该选择适当的折衷方案,并对其感到满意;您更了解您的整体设计。  如上所述:

    A)过滤/旁路/去耦电容器非常靠近OPA694的电源引脚

    b)电源或GND平面的Vias可以位于电容器片上(如我在上一篇文章中提到的EVM中所示),也可以在您将OPA694中的迹线路由到电容器之后(如上图所示)。  您还应考虑使用一个常规/正常大小的输入信号,或在一个波/多边形的顶部使用一组较小的输入信号。  我在这里只为每个显示一个VIA,因为我没有在PCB软件中绘制此布局。   

    C)您是否在PCB边缘上布设长接地线以实现EMI/屏蔽?  如果是,则可以保留。  但是,我建议将来自OPA694的GND信号直接路由到GND平面,而不是将瘦迹线直接路由到测试点。  您可能需要将增益电阻器R10的GND连接端接到VIA上,然后决定是否将其与周边跟踪绑定。  如果您以前使用过这种方法,我想提醒您保持大量的通孔和波/多边形到GND平面,因此返回电流不会沿电路板沿细线全部移动。  有关详细信息,请参阅下面随附的文档。   

    d) R11 (RF)下方的阴影区域描述了您可以执行GND切断的位置。  保持现有的GND切口并添加到它与在IC下填充GND和仅在R11下填充之间的区别是我不确定您的PCB。  由于OPA694可以在超过1000MHz的高频率下工作,因此您可以保留切断部分,并遵循OPA694 EVM的方法,其中还包括器件下的GND平面切断部分。  但我要补充一点,您通常不想切断电源信号下的GND平面。  EVM不遵守此规则,因此我认为您可以选择您想要的方法。  如果您决定删除现有的切断装置,请至少在R11下执行切断GND,沿OPA694跟踪,并在OPA694下反向引脚和输出跟踪末端执行。   

    一般而言,在高速模拟布局中,较长的细长信号轨迹可为您的设计带来更多的电感和电容。  如果您对高速布局感兴趣并希望在您的设计中实施更多的最佳实践,我将为此附上TI资源。  我还了解PCB布局是否不是您研究或职责的核心部分;我很乐意以任何方式提供帮助并回答问题。   

    e2e.ti.com/.../slyp173.pdf

    希望这一切都有意义,有助于您的设计!

    最佳,

    Alec

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的Alec:

    感谢您非常清晰,详细的回答! 正如您所说,PCB边缘上的GND迹线用于EMI/屏蔽。 在过去,在类似的设计中,我们利用了类似的解决方案,获得了非常好的结果。 感谢您对增益电阻器R10 GND连接的建议,我们将使用VIA直接连接至GND平面。

    我还要感谢您关于C4/C14电容器的建议-现在我仔细地看了一下,很明显C14没有正确放置,我们应该对其进行修改,以便极化引脚直接与OPA694负电压引脚接触。

    我还要感谢你就接地断线提出的建议。

    我们现在将更新我们的设计,并着手生产第一批电路进行测试和验证。

    再次感谢,

    Andrea

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    Ciao Andrea,

    您可能还需要查看此线程:

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/108.9964万/opa855-q1-output-layout-instruction

    Kai

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    Ciao Kai,

    谢谢! 的确,非常有趣的话题,谢谢你把它指向我。

    最佳,

    Andrea