З PCB world, 19 сакавіка 2021 г

Пры праектаванні друкаванай платы мы часта сутыкаемся з рознымі праблемамі, такімі як супастаўленне імпедансу, правілы электрамагнітных перашкод і г. д. У гэтым артыкуле сабраны некаторыя пытанні і адказы, звязаныя з высакахуткаснымі друкаванымі платамі, і я спадзяюся, што гэта будзе карысна для ўсіх.

1. Як улічыць супастаўленне імпедансу пры распрацоўцы схем высакахуткасных друкаваных плат?
Пры распрацоўцы высакахуткасных схем друкаванай платы ўзгадненне імпедансу з'яўляецца адным з элементаў канструкцыі.Значэнне імпедансу мае абсалютную залежнасць ад метаду праводкі, напрыклад, хаджэнне па павярхоўным слоі (мікрапалоскавы) або ўнутраным слоі (паласавая/двухпалоскавая лінія), адлегласць ад эталоннага пласта (сілавы пласт або пласт зазямлення), шырыня праводкі, матэрыял друкаванай платы і г. д. І тое, і іншае будзе ўплываць на значэнне характарыстычнага супраціўлення трасіроўкі.

Гэта значыць, што значэнне імпедансу можна вызначыць толькі пасля праводкі.Як правіла, праграмнае забеспячэнне для мадэлявання не можа ўлічваць некаторыя ўмовы разрыву праводкі з-за абмежаванняў мадэлі схемы або выкарыстоўванага матэматычнага алгарытму.У гэты час на прынцыповай схеме можна зарэзерваваць толькі некаторыя тэрмінатары (тэрмінатар), напрыклад паслядоўнае супраціўленне.Палегчыць эфект разрыву імпедансу следу.Сапраўднае рашэнне праблемы - паспрабаваць пазбегнуць разрываў імпедансу пры праводцы.

2. Калі на плаце друкаванай платы ёсць некалькі лічбавых/аналагавых функцыянальных блокаў, традыцыйным метадам з'яўляецца аддзяленне лічбавага/аналагавага зазямлення.У чым прычына?
Прычына падзелу лічбавага/аналагавага зазямлення ў тым, што лічбавая схема будзе ствараць шум у сілкаванні і зазямленні пры пераключэнні паміж высокім і нізкім патэнцыялам.Велічыня шуму звязана з хуткасцю сігналу і велічынёй току.

Калі плоскасць зазямлення не падзелена і шум, які ствараецца ланцугом лічбавай вобласці, вялікі, а ланцугі аналагавай вобласці знаходзяцца вельмі блізка, нават калі лічбава-аналагавыя сігналы не перасякаюцца, аналагавы сігнал усё роўна будзе адчуваць перашкоды зямлёй шум.Гэта значыць, лічбава-аналагавы метад без падзелу можна выкарыстоўваць толькі тады, калі вобласць аналагавай схемы знаходзіцца далёка ад вобласці лічбавай схемы, якая стварае вялікі шум.

3. Пры распрацоўцы высакахуткаснай друкаванай платы, якія аспекты дызайнер павінен улічваць правілы EMC і EMI?
Як правіла, пры распрацоўцы электрамагнітных пашкоджанняў і электрамагнітнай сумяшчальнасці неабходна адначасова ўлічваць аспекты выпраменьвання і кандукцыі.Першы належыць да больш высокай частоты (>30 МГц), а другі - да нізкачашчыннай часткі (<30 МГц).Такім чынам, вы не можаце проста звяртаць увагу на высокую частату і ігнараваць нізкачашчынную частку.

Добрая канструкцыя EMI/EMC павінна ўлічваць месцазнаходжанне прылады, размяшчэнне стэка друкаваных плат, важны спосаб падключэння, выбар прылады і г.д. у пачатку макета.Калі загадзя няма лепшай дамоўленасці, гэта будзе вырашана пазней.Гэта дазволіць атрымаць удвая большы вынік з паловай намаганняў і павялічыць кошт.

Напрыклад, размяшчэнне тактавага генератара не павінна быць максімальна блізка да знешняга раздыма.Высакахуткасныя сігналы павінны максімальна ісці на ўнутраны пласт.Звярніце ўвагу на ўзгадненне характарыстычнага імпедансу і бесперапыннасць апорнага пласта, каб паменшыць адлюстраванне.Хуткасць нарастання сігналу, які падаецца прыладай, павінна быць як мага меншай, каб паменшыць вышыню.Частотныя кампаненты, пры выбары кандэнсатараў развязкі/байпаса звярніце ўвагу на тое, ці адпавядае іх АЧХ патрабаванням па зніжэнні шуму на плоскасці харчавання.

Акрамя таго, звярніце ўвагу на зваротны шлях току высокачашчыннага сігналу, каб зрабіць плошчу завесы як мага меншай (гэта значыць, імпеданс завесы як мага менш), каб паменшыць выпраменьванне.Зямлю таксама можна падзяліць для кантролю дыяпазону высокачашчыннага шуму.Нарэшце, правільна абярыце зазямленне шасі паміж друкаванай платай і корпусам.

4. Пры вырабе друкаваных поплаткаў, каб паменшыць перашкоды, провад зазямлення павінен мець замкнёную форму?
Пры вырабе друкаваных поплаткаў плошча завесы звычайна памяншаецца, каб паменшыць перашкоды.Пры кладцы грунтавай лініі яе не варта ўкладваць у замкнёным выглядзе, а лепш арганізаваць у форме разгалінавання, а плошчу зямлі неабходна максімальна павялічыць.

5. Як наладзіць тапалогію маршрутызацыі, каб палепшыць цэласнасць сігналу?
Гэты від напрамку сеткавага сігналу больш складаны, таму што для аднанакіраваных, двухнакіраваных сігналаў і сігналаў розных узроўняў уплыў тапалогіі адрозніваецца, і цяжка сказаць, якая тапалогія спрыяе якасці сігналу.І пры выкананні папярэдняга мадэлявання, якую тапалогію выкарыстоўваць, вельмі патрабавальна да інжынераў, патрабуючы разумення прынцыпаў схемы, тыпаў сігналаў і нават складанасці праводкі.

6. Як паступіць з кампаноўкай і праводкай, каб забяспечыць стабільнасць сігналаў вышэй за 100 М?
Ключ да высакахуткаснай праводкі лічбавага сігналу - паменшыць уплыў ліній перадачы на ​​якасць сігналу.Такім чынам, размяшчэнне высакахуткасных сігналаў больш за 100 М патрабуе, каб сляды сігналаў былі як мага карацейшымі.У лічбавых схемах высакахуткасныя сігналы вызначаюцца часам затрымкі нарастання сігналу.

Акрамя таго, розныя тыпы сігналаў (напрыклад, TTL, GTL, LVTTL) маюць розныя метады забеспячэння якасці сігналу.