Page 44 - 高解析度UVA MicroLED顯示器—未來顯示技術新主流

DESIGN IDEAS
(甚至更大)的範圍內，具體取決於所使用的時間基礎 和示波器本身。
表很容易注意到。 該電容器應使用具有低內阻/低電感的疊層薄膜或
MOSFET驅動器U2(TC4422A)用於確保Q1的大閘極 充電電流和快速導通時間，這對於準確測量至關重要。
陶瓷等構造技術。應該避免使用多種類型的電容器，尤 其是陶瓷電容器，如果它們的電容值取決於所施加的電 壓。如 有 必 要，可 透 過 並 聯 多 個 電 容 器 產 生 所 需 的 值。
MOSFET (Q1)的RDSOn要非常低(低於3Ω)，以便 確保乾淨的大振幅脈衝。快速二極體D2用於限制Q1 的過壓。注意:這部份電路中所出現的大電流，需要 特別注意元件選擇和PCB佈局設計。
對於MOSFET，具有極低RDSon的兩個很好的例 子是TI的CSD16321Q5和IR的IRLx8743。然而，此 類元件通常具有相對較低的汲極至源極(drain-to- source)和閘極至源極(gate-to-source)擊穿電壓 (CSD16321Q5僅為8V)——這是進行任何修改時都 應考慮的潛在弱點。
該電路短而強大的電流脈衝還會在該頻域中產
生廣泛的頻譜響應。因此，必須特別注意儘量減少寄
生電感和電容負載，否則電路將顯示高水準的電抗，
並在佈局的各個部份產生振盪。需要瞭解的有關如何
將這些不期望的寄生效應降至最低等細節，將在本文
的設計詳細說明。 為了降低寄生振盪的水準，電阻器R6和電容器
元件選擇要點
C4應具有非常低的電感——元件本身及其所連接的 PCB走線。
強烈推薦為該電路選用表面黏著元件(SMD)。一 些電容器，即使是基於薄膜的結構，當受到尖銳的大 電流脈衝(類似於C2所暴露的那些脈衝)時，它們的 介電層也會經歷壓電運動。有時甚至可以從此類電 容器中聽到非常明顯的「滴答聲」，這說明壓電效應 造成了高水準的損耗。在這種情況下，可以將「滴答 聲」較小的元件視為更好的元件。
設計說明
本例中採用英國電子元件供應商TT Electronics 的0.005Ω (5mΩ)、 1%容差LOB-3精密電阻，作為標 準電阻(R6)。
R6和C4周圍的PCB走線必須保持較短並且鋪開， 從而最大限度地減少寄生電抗——寄生電抗會因電流 脈衝的激勵而產生局部諧振。如果電路佈局設計不符合 此要求，那麼就很容易超過MOSFET Q1的絕對最大額 定電壓。例如，對於6nF的容性負載(閘極電容)，驅動器 TC4422A的輸出上升/下降時間可能小於25ns;這種情 況加上通過電感的大電流(約100A)，就會產生幾乎可損 壞任何MOSFET的電壓。
由於電路採用比例測量技術，大多數元件的容 差不是很關鍵，但應特別注意它們的穩定性和結構 風格。例如，電容器C2的值並不重要，但它應該足夠 大以提供足夠長的電流脈衝，從而讓示波器或電壓
請參閱原理圖，查看以粗體突出顯示的走線—— 這些走線必須要足夠寬，從而能承載大電流，並且要 盡可能短，從而最小化寄生電感。這對於將閘極連接 到驅動器(U2、接腳6到Q1的基極)的走線尤其重要， 該走線應保持在小於1英吋的數值。該走線上的鐵氧 體磁珠(B)有助於抑制不期望的振盪。
另一個潛在限制是MOSFET的最大汲極電流。這 兩個參數都會影響測試電路的測量下限。
圖1:圖示電路透過向未知電阻器和已知阻值的參考電阻器施加低工作週期 脈衝，實現了極低電阻值的精確測量。
電路的所有外部連接都應使用基本的高頻實踐 進行設計。例如，必須使用兩端具有良好阻抗匹配的 50Ω同軸電纜。
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出於同樣的原因，電阻Rx和R6的連接應盡可能 接近相同的長度。它們還應盡可能短，從而最大限度 地減少電感和電壓降。