別被表面現象迷惑,謹防模擬或數字電路的設計誤區
圖4:美國一所教堂中的管風(fēng)琴。(點(diǎn)擊放大)
調節射頻天線(xiàn)尺寸使它諧振在指定頻率,但仍然存在問(wèn)題。在汽車(chē)環(huán)境工作時(shí),設計者把天線(xiàn)放在引擎室以期實(shí)現遠距離通信,這是一個(gè)汽車(chē)配件,需要在汽車(chē)引擎金屬蓋下進(jìn)行接收和發(fā)射。
設計者認為汽車(chē)引擎室在指定頻率下會(huì )形成一個(gè)諧振腔并放大信號。不幸的是,諧振腔需要精確的設計,而不同的汽車(chē)有不同的引擎室尺寸,很難獲得諧振。此外,設計者不想為了滿(mǎn)足汽車(chē)的高溫工作要求,而為器件花大價(jià)錢(qián)。
設計者不理解引擎室溫度很高,仍希望消費類(lèi)產(chǎn)品在最高70℃的溫度下能僥幸工作。
數?;旌掀骷?,如MAX541 16位數/模轉換器,通常有一個(gè)引腳作為模擬地,另一個(gè)地為數字地。在MAX541的數據手冊中,第九頁(yè)和第十頁(yè)解釋了如何把它們連在一起,并采用星型連接。這個(gè)對地描述的術(shù)語(yǔ)可能容易造成誤解,不使用模擬和數字,而使用“干凈和嘈雜”可能更容易理解。
正如應用筆記4345所述,“良好的接地,數字也是模擬”,因為閾值效應,數字電路能忽略一些噪聲,而模擬電路不能。在數據轉換器中,數字和模擬地的連接方法需要非常小心,尤其當系統由很多ADC、DAC組成時(shí),把一個(gè)地平面連成星型的經(jīng)驗和技巧是必須。
同時(shí),在每個(gè)數據轉換器中,模擬和數字平面需要交叉連接,目的是將主電流返回到電源,而幾乎沒(méi)有什么電流消耗在交叉點(diǎn)。專(zhuān)業(yè)的工程師會(huì )使用電阻、磁珠或電感作為交點(diǎn)以傳導為頻率函數的電流。經(jīng)驗允許版圖最小化,但唯一確定的方法是根據經(jīng)驗反復的優(yōu)化電路版圖以降低噪聲。
不幸的是,所有的器件都有可能被誤用或濫用,經(jīng)驗是最好的老師。學(xué)生在學(xué)校時(shí),可能必須死記一些知識。所幸的是,通過(guò)分享這些經(jīng)驗,我們能避免其他工程師尋找突破口時(shí)的痛苦。節省下來(lái)的時(shí)間我們可以用來(lái)改進(jìn)設計,而不必撓著(zhù)腦袋為沒(méi)有很快看到結果而煩惱。
對每個(gè)工程師來(lái)說(shuō),沒(méi)有一個(gè)器件是萬(wàn)能的,不管Rube Goldberg如何試驗,一個(gè)設備不能集成每個(gè)應用的所有器件。人們從Rube的很多卡通作品中找到了樂(lè )趣,這是很好的事情。
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