Yüksək tezlikli PCB dizayn problemi

1. Faktiki naqillərdə bəzi nəzəri ziddiyyətləri necə həll etmək olar?
Əsasən, analoq/rəqəmsal zəmini bölmək və təcrid etmək düzgündür. Qeyd etmək lazımdır ki, siqnal izi mümkün qədər xəndəyi keçməməli, enerji təchizatı və siqnalın geriyə cərəyan yolu çox böyük olmamalıdır.
Kristal osilator analoq müsbət rəy salınım dövrəsidir. Sabit salınım siqnalına sahib olmaq üçün o, dövrə qazancı və faza xüsusiyyətlərinə cavab verməlidir. Bu analoq siqnalın rəqs xüsusiyyətləri asanlıqla pozulur. Yer qoruyucu izləri əlavə edilsə belə, müdaxilə tamamilə təcrid olunmaya bilər. Üstəlik, yer müstəvisindəki səs-küy, çox uzaqda olarsa, müsbət rəy salınım dövrəsinə də təsir edəcəkdir. Buna görə də, kristal osilator və çip arasındakı məsafə mümkün qədər yaxın olmalıdır.
Həqiqətən, yüksək sürətli naqillər və EMI tələbləri arasında çoxlu ziddiyyətlər var. Lakin əsas prinsip ondan ibarətdir ki, EMI tərəfindən əlavə edilən müqavimət və tutum və ya ferrit muncuq siqnalın bəzi elektrik xüsusiyyətlərinin spesifikasiyalara cavab verməməsinə səbəb ola bilməz. Buna görə də, daxili təbəqəyə gedən yüksək sürətli siqnallar kimi EMI problemlərini həll etmək və ya azaltmaq üçün izləri və PCB yığma bacarıqlarını istifadə etmək ən yaxşısıdır. Nəhayət, siqnalın zədələnməsini azaltmaq üçün müqavimət kondensatorları və ya ferrit boncuk istifadə olunur.

2. Yüksək sürətli siqnalların əl ilə çəkilməsi və avtomatik naqillər arasındakı ziddiyyəti necə həll etmək olar?
Güclü naqil proqramlarının avtomatik marşrutlaşdırıcılarının əksəriyyəti sarma üsuluna və keçidlərin sayına nəzarət etmək üçün məhdudiyyətlər qoyub. Müxtəlif EDA şirkətlərinin dolama mühərriki imkanları və məhdudiyyət təyini maddələri bəzən çox fərqli olur.
Məsələn, serpantin dolama yolunu idarə etmək üçün kifayət qədər məhdudiyyətlərin olub-olmaması, diferensial cütün iz məsafəsinə nəzarət etmək mümkün olub-olmaması və s. Bu, avtomatik marşrutlaşdırmanın marşrutlaşdırma metodunun dizaynerin fikrinə uyğun olub-olmamasına təsir edəcəkdir.
Bundan əlavə, naqilləri əl ilə tənzimləmək çətinliyi də tamamilə sarma mühərrikinin qabiliyyəti ilə bağlıdır. Məsələn, izin itələmə qabiliyyəti, kanalın itələmə qabiliyyəti və hətta izin mis örtüyə itələmə qabiliyyəti və s. Buna görə də, güclü dolama mühərrik qabiliyyəti olan bir marşrutlaşdırıcının seçilməsi həll yoludur.

3. Test kuponu haqqında.
Test kuponu istehsal olunan PCB lövhəsinin xarakterik empedansının TDR (Time Domain Reflectometer) ilə dizayn tələblərinə cavab verib-vermədiyini ölçmək üçün istifadə olunur. Ümumiyyətlə, nəzarət ediləcək empedansın iki halı var: tək tel və diferensial cüt.
Buna görə də, test kuponunda sətir eni və sətir aralığı (diferensial cüt olduqda) nəzarət ediləcək xətt ilə eyni olmalıdır. Ən vacib şey ölçmə zamanı torpaqlama nöqtəsinin yeridir.
Torpaq qurğusunun endüktans dəyərini azaltmaq üçün, TDR zondunun torpaqlama yeri adətən zond ucuna çox yaxındır. Buna görə də, siqnal ölçmə nöqtəsi ilə sınaq kuponunda yer nöqtəsi arasındakı məsafə və üsul istifadə olunan zondla uyğun olmalıdır.

4. Yüksək sürətli PCB dizaynında, siqnal təbəqəsinin boş sahəsi mis ilə örtülmüş ola bilər və çoxlu siqnal təbəqələrinin mis örtüyü yerə və enerji təchizatına necə paylanmalıdır?
Ümumiyyətlə, boş sahədəki mis örtük əsasən əsaslıdır. Yüksək sürətli siqnal xəttinin yanında mis tətbiq edərkən sadəcə mis və siqnal xətti arasındakı məsafəyə diqqət yetirin, çünki tətbiq olunan mis izin xarakterik empedansını bir qədər azaldacaq. Həmçinin digər təbəqələrin xarakterik empedansına təsir etməmək üçün diqqətli olun, məsələn, ikili zolaqlı xəttin strukturunda.

5. Güc müstəvisində siqnal xəttinin xarakterik empedansını hesablamaq üçün mikrozolaqlı xətt modelindən istifadə etmək mümkündürmü? Enerji təchizatı ilə yer müstəvisi arasındakı siqnal zolaqlı modeldən istifadə etməklə hesablana bilərmi?
Bəli, xarakterik empedansı hesablayarkən güc təyyarəsi və yer müstəvisi istinad təyyarələri kimi qəbul edilməlidir. Məsələn, dörd qatlı lövhə: üst qat-güc təbəqəsi-yer təbəqəsi-alt təbəqə. Bu zaman üst təbəqənin xarakterik empedans modeli, istinad müstəvisi olaraq güc müstəvisi olan mikrostripli xətt modelidir.

6. Kütləvi istehsalın sınaq tələblərinə cavab vermək üçün normal şəraitdə yüksək sıxlıqlı çap lövhələrində proqram təminatı tərəfindən sınaq nöqtələri avtomatik olaraq yaradıla bilərmi?
Ümumiyyətlə, proqram təminatının test tələblərinə cavab vermək üçün avtomatik sınaq nöqtələri yaratıb-yaratmaması, test nöqtələrinin əlavə edilməsi üçün spesifikasiyaların sınaq avadanlığının tələblərinə cavab verib-verməməsindən asılıdır. Bundan əlavə, naqillər çox sıxdırsa və test nöqtələrinin əlavə edilməsi qaydaları ciddidirsə, hər bir xəttə avtomatik olaraq test nöqtələri əlavə etmək üçün heç bir yol olmaya bilər. Təbii ki, sınaqdan keçəcək yerləri əl ilə doldurmaq lazımdır.

7. Test nöqtələrinin əlavə edilməsi yüksək sürətli siqnalların keyfiyyətinə təsir edəcəkmi?
Siqnalın keyfiyyətinə təsir edib-etməyəcəyi test nöqtələrinin əlavə edilməsi üsulundan və siqnalın nə qədər sürətli olmasından asılıdır. Əsasən, əlavə sınaq nöqtələri (mövcud vasitəsilə və ya DIP pinini sınaq nöqtələri kimi istifadə etməyin) xəttə əlavə edilə bilər və ya xəttdən qısa bir xətt çəkilə bilər.
Birincisi, xəttə kiçik bir kondansatör əlavə etməyə bərabərdir, ikincisi isə əlavə bir filialdır. Bu şərtlərin hər ikisi yüksək sürətli siqnala az və ya çox təsir edəcək və təsirin dərəcəsi siqnalın tezlik sürəti və siqnalın kənar dərəcəsi ilə bağlıdır. Təsirin miqyası simulyasiya vasitəsilə bilinə bilər. Prinsipcə, test nöqtəsi nə qədər kiçik olsa, bir o qədər yaxşıdır (əlbəttə ki, test alətinin tələblərinə cavab verməlidir) filial nə qədər qısa olsa, bir o qədər yaxşıdır.