Зачем ставить резистор и конденсатор друг на друга?

Я унаследовал схему усилителя/формирователя заряда от своего предшественника. Когда он хотел сделать фильтр нижних частот с преобразованием тока в напряжение, у него была стандартная схема вроде:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Он сделал бы одну посадочную поверхность для R9 и C11 и припаял их друг к другу вот так:

Плата с составными компонентами обратной связи

Какие причины могли быть у него для разработки схемы таким образом? Такой техники я больше нигде не встречал. На мой взгляд, это выглядит проблематично, как с точки зрения сборки, так и с точки зрения минимизации пути обратной связи конденсатора. Что бы это ни стоило, схема предназначена для работы с очень короткими (~ 4 нс) импульсами.

Редактировать: Спасибо за проницательные комментарии! Идея этой схемы действительно заключается в расширении импульсов, генерируемых, в данном случае, PIN-диодом . Конденсатор COG +/-10%.

Чтобы расширить мое замешательство относительно этой схемы, я согласен с тем, что паразиты изменяются путем стекирования. Но я должен был упомянуть, что конденсатор и резистор оба 0603 (если это не ясно из картинки). Я бы подумал, что если бы проектировщик беспокоился о паразитах, его первым шагом было бы уменьшение размера компонента.

Я исправляю некоторые другие проблемы с платой и хотел убедиться, что не упустил ничего важного в этом бизнесе стекирования. Еще раз спасибо за полезную инфу.

Это, безусловно, способ борьбы с паразитной индуктивностью...
Почему и как это связано с паразитной индуктивностью?
@Andyaka Это устраняет необходимость в трассировках между компонентами, трассы, которые, скорее всего, будут длиннее и уже, чем простое наложение компонентов друг на друга.
Схема имеет угловую частоту 40 кГц. Я не думаю, что паразитная индуктивность здесь является проблемой. Тем не менее, учитывая проектную емкость 4 пФ, целью может быть минимизация паразитной емкости. Я бы также внимательно посмотрел на особенности компоновки, такие как вырезы для заземления под этими частями и провода, соединяющиеся с ними.
Это может быть просто обходной путь для неправильно спроектированной печатной платы.
@EugeneSh., за исключением того факта, что на шелкографии есть оба обозначения.
Первая проблема заключается в том, что OPA846 нестабилен при усилении ниже 7, поэтому без подробностей о «так называемом» источнике тока этот вопрос кажется мне мертвым. Более вероятно, что инженер «выучил» этот прием у конструкции, которая использовала его по другой причине.
@ThePhoton Да, это уменьшает эту возможность.
@ DerStrom8, даже если бы индуктивность рассеяния была 10 нГн, она бы резонировала (с 4 пФ) на частоте 800 МГц - не имеет смысла, учитывая точку спада 40 кГц.
@Andyaka Andyaka Я писал комментарий, но, видимо, так и не нажал Enter. Мне было интересно, имеет ли представленная схема фактические значения или это просто пример. Вы правы, с точки зрения паразитной индуктивности это действительно не имеет особого смысла, исходя из предоставленных значений. Это заставляет меня задаться вопросом, есть ли другие причины (которые я добавил к своему ответу).
Спасибо за комментарии! Предоставленные значения являются значениями, заполненными на доске. Имеются вырезы в плоскости заземления для минимизации паразитной емкости. Доска малонаселена, поэтому они не пытались минимизировать пространство.
Если вы хотите сделать один посадочный место, вы можете обозначить его, как хотите, но в сборке и в спецификации вам придется указать, что имеет смысл для сборочного дома, который вы используете. Обычно они припаивают такие детали вручную, и вы можете сделать специальную пометку в спецификации, что вам нужна крышка с припаянным сверху резистором. Схемы формирования импульсов, подобные этой, можно использовать для «расширения» импульса, чтобы позже его можно было различить с помощью компаратора, предполагая, что импульсы не приходят очень быстро (рядом друг с другом). Эта цепь подключена к датчику? Что это такое?
@ Сет, ты принял ответ, но показал только половину схемы - то, что подключается к инвертирующему входу, то есть какая схема его питает. У меня есть подозрение, что в этом и заключается ответ.
@Andyaka Инвертирующий вход питается от PIN-диода, техническое описание которого доступно по ссылке в Q. Диод имеет обратное смещение.
Этот вопрос напомнил мне об обратном эквалайзере RIAA в компании Elliott Sound Products , где он подключает простой пассивный стереоэквалайзер к разъему, соединяя 12 пассивов 0805.
@Seth - этот фотодиод имеет собственную емкость 3000 пФ, и это означает, что инженер, разработавший схему, понятия не имеет, что он делает - значение 4 пФ будет неправильным, и схема будет страдать от очень плохих значений шума. 4 пФ должны быть намного выше, и необходимость иметь его поверх резистора теперь сведена на нет. Если бы фотодиод был, может быть, ~ 40 пФ, тогда да, может быть причина, но не тогда, когда он составляет 3000 пФ !!!

Ответы (2)

Забудьте о частоте 40 кГц - эта схема действительно любит колебаться на очень высокой частоте - резистор обратной связи почти открыт (1 МОм) на высоких частотах по сравнению с несколькими пФ, а произведение усиления на полосу пропускания усилителя составляет 1,75 ГГц . В этом отношении он похож на трансимпедансный фотодиодный усилитель. Что еще более важно, вы измеряете входные сигналы с очень высокой частотой.

Мне кажется, что он хочет минимизировать , а также контролировать значение паразитной емкости на инвертирующем входе и на конденсаторе 4 пФ. На высоких частотах (как следует из импульсов длительностью 4 нс и спада усилителя) это в основном емкостная схема — выходное напряжение равно входному току, интегрированному по времени, деленному на ~ 4 пФ. Конденсатор обратной связи (интегрирующий) емкостью 4 пФ (и входная емкость усилителя) ненамного больше , чем паразитная емкость дорожек и контактных площадок. Даже сам резистор добавляет к емкости 1% (при условии, что 0603).

Конечно, такие вещи иногда проявляются как «усиление поля» (например, усилитель колеблется так, что колпачок наклеивается поверх резисторов обратной связи), но в данном случае это было явно преднамеренно.

Вы правы, предполагая, что эта схема действует как трансимпедансный усилитель и что компоненты 0603. Моя текущая мысль состоит в том, что это лишнее, так как конденсатор составляет +/- 10%, а мы добавляем только 1% из-за 0603 выводов. Я предполагаю, что мы могли бы еще больше уменьшить это, заменив 0402 (или даже 0201, учитывая низкое рассеивание мощности), или вы представляете себе оставшееся преимущество?
Дорожки и контактные площадки, вероятно, будут иметь гораздо большую емкость, чем крошечная сквозная емкость 0603, но я подозреваю, что преимущества на самом деле незначительны.

Как сказал @IgnacioVazquez-Abrams, это распространенный метод уменьшения паразитной индуктивности, которая может привести к нежелательным колебаниям. Я действительно видел, как этот метод использовался довольно часто, особенно в схемах, более чувствительных к избыточной индуктивности и колебаниям. Проще говоря, это улучшает производительность фильтра.

В более медленных схемах, где паразитная индуктивность может быть не такой серьезной проблемой, этот метод все же можно использовать для экономии места на печатной плате в конструкциях с высокой плотностью.

Это, конечно, не идеально для производства, так как я сомневаюсь, что машины для захвата и размещения действительно предназначены для этого. Я полагаю, что это придется делать вручную, что увеличит временные затраты и стоимость.

Хотя в вашем конкретном примере это не так, этот метод также можно использовать для подстройки значений сопротивления/емкости. Если сопротивление слишком велико, можно поставить еще один резистор поверх него, чтобы уменьшить эквивалентное сопротивление. Точно так же установка конденсатора поверх другого конденсатора увеличит емкость.

Имеет ли смысл такая конструкция в фильтре с частотой среза 40 кГц?
Хм, возможно, это было просто для экономии места. Я отредактировал свой ответ.
Это потому, что по какой-то причине они используют 4 пФ, и им нужно, чтобы он был достаточно точным. В противном случае пропускная способность будет варьироваться в зависимости от
Я видел, как стандартная процедура заключается в том, что в радиочастотных цепях установлены двойные конденсаторы smd. Работа по ручному добавлению одного поверх другого невелика. Я закрепил их зубочисткой. Прихватите припоем один конец, затем другой, затем добавьте припой с обеих сторон для прочного соединения. Припой на фото выглядит очень блестящим, как оловянно-свинцовый припой.
@ Sparky256 Sparky256 Я не говорю, что это сложно сделать вручную, я просто говорю, что тот факт, что это нужно делать вручную, увеличивает необходимое время и стоимость процесса сборки.
@DerStrom8. Я полностью с вами согласился и поставил +1. Я просто изложил свой опыт в этом и тот факт, что, возможно, используется оловянно-свинцовый припой, поскольку припой для стандартов RoHS может иметь плохие радиочастотные характеристики.
Зачем ставить резистор и конденсатор друг на друга?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v