Eval Board (evaluation board, далее будет использоваться сокращение ЕВ) - это тестовая плата, на которой установлен исследуемый компонент, а также установлены коаксиальный разъёмы и необходимая обвязка (конденсаторы, индуктивности) + выведены площадки под подачу питания/управления.
Как я писала ранее, в мою работу входит не только разработка собственно схемы СВЧ модуля, но и проектирование тестовых плат, а также измерение параметров микросхем (именно поэтому так важно сделать как можно более хороший переход плата-разъём).
Эта статья связана с предыдущими моими статьями.
Введение
В состав СВЧ модуля может входить множество разных микросхем. Микросхемы могут быть как разработанные на том же предприятии, так и покупные. Микросхемы могут поставлять в виде кристаллов (die) или в корпусированном виде. Моё мнение - все микросхемы необходимо тестировать перед использованием, потому что
в даташитах характеристики иногда приукрашены
в даташитах не всегда указан параметр, по которому происходит оценка (например полосы частот)
в даташитах не всегда указаны условия измерений
часто условия (тип подложки, например) в разрабатываемом изделии будут другими и часто это влияет на характеристики
если микросхемы собственного производства - их необходимо протестировать, так как их никто другой не протестирует
тестировать сложные микросхемы, например усилители необходимо вдвойне, так как в даташитах иногда просто невозможно вместить все возможные режимы работы
при тестировании можно производить настройку и согласование
Тестовые платы и оснастки
В прошлых статьях я упоминала, что у нас в работе существует ряд стандартных длин плат и оснастки под них. Зачем? Мы тестируем всё, начиная от простого разделительного конденсатора и заканчивая многоваттным усилителем со сложной топологией схемы согласования и многокопонентной схемой питания. Нетрудно догадаться, что для одного конденсатора удобно использовать самую маленькую оснастку, а для усилителя с обвязкой потребуется сильно больше площади.
Кстати про обвязки и схемы питания СВЧ усилителей у меня запланирована статья
Именно отработанные оснастки с известным КСВ перехода разъём-плата позволяют быть уверенными в качестве измерений исследуемого компонента.
Примеры:
Все картинки из моего Инстаграма.
или вместо оснасток со стенками
Другой способ - применение краевых разъёмов SWMW
Тестирование СВЧ усилителей
Громкий заголовок, извините, в этом параграфе я точно не смогу описать все аспекты тестирования усилителей.
Усилитель - активный элемент, а это значит, ему необходима схема питания (иногда две), а также часто необходимы дополнительные элементы (разделительные конденсаторы, подстроечные индуктивности).
Кроме того, транзисторы, из которых состоят кристаллы усилителей по своей природе имеют очень малое волновое сопротивление. Корпусированные микросхемы предлагаются к покупке согласованными на 50 Ом. Однако, не стоит радоваться. Часто, особенно, если усилитель широкополосный, он требует "досогласования" в нужной полосе частот.
Кстати, эту микросхему можно купить в трех разных видах: кристалла (17$) , корпусированном виде (2$), а также в виде коробочки с SMA разъёмами (90$).
В последнее время я всё чаще вижу, что производители микросхем (Avago, Triquint, Cree, Ampleon и т.п.) не просто предлагают купить их ЕВ, а выкладывают на сайте файлы в формате gerber и даже dxf. Казалось бы, можно сэкономить, ведь ЕВ стоят от 100-200 $ и больше.
Но! Нужно учитывать время инженера на согласование изготовления плат, сама стоимость изготовления, время изготовления, монтаж, покупку компонентов обвязки, стоимость разъёмов.
Обратите внимание, топовые производители часто делают дополнительный микрополосок Thru cal. Он необходим, чтобы оценить потери подводящих линий, а также оценить КСВ перехода разъём-плата.
С другой стороны, чаще всего производители используют Ro4350- самый дешевый Роджерс с довольно высоким тангенсом диэлектрических потерь. То есть, есть большая вероятность, что в модуле будет другая подложка. Также в поддержку моего призыва делать тестовые платы самим я бы указала на то, что ЕВ не бывают для конденсаторов, диодов и т.п. То есть на первом этапе проектирования всё равно придётся запускать в производство тестовые платы. В таком случае уж лучше и для усилителя тестовую плату сделать.
Так покупать или делать самим?
Мой ответ, если усилитель (микросхема) нужен для сложного модуля - делать самим. Если же усилитель, например, необходим как лабораторный предварительный усилитель, или не требуются слишком высокие показатели - лучше и легче купить ЕВ от производителя.
Пример, когда мы использовали gerber файл производителя (обратите внимание - стенки с блочными разъёмами, как на фотографиях 1 и 2):
Кроме того, теперь любой, не обязательно обладающий глубокими знаниями по усилителям, инженер вполне может создать усилительный блок, например используя dxf производителя и делитель с сумматором.
