З друкаванага свету, 19 сакавіка 2021 г.

Выконваючы дызайн друкаванай платы, мы часта сутыкаемся з рознымі праблемамі, такімі як супадзенне імпеданса, правілы EMI і г.д. Гэты артыкул склаў некаторыя пытанні і адказы, звязаныя з хуткаснымі ПХБ для ўсіх, і я спадзяюся, што гэта будзе карысна ўсім.

1. Як разгледзець пытанне аб супастаўленні імпедансу пры распрацоўцы хуткаснай схемы праектавання друкаванай платы?
Пры распрацоўцы хуткасных ланцугоў друкаванай платы, супадзенне імпеданса-адзін з элементаў дызайну. Значэнне імпедансу мае абсалютную сувязь з метадам праводкі, напрыклад, хада па павярхоўным пласце (мікрапакусачкай) або ўнутраным пласце (стрыжня/падвойная стрыжка), адлегласць ад эталоннага пласта (магутны пласт або пласт зямлі), шырыня праводкі, матэрыял PCB і г.д. абодва будуць уплываць на характэрную велічыню імпедансу.

Гэта значыць, значэнне імпедансу можна вызначыць толькі пасля праводкі. Звычайна праграмнае забеспячэнне для мадэлявання не можа ўлічваць некаторыя перарывістыя ўмовы праводкі з -за абмежавання мадэлі схемы або выкарыстанага матэматычнага алгарытму. У гэты час на схематычнай дыяграме можна зарэзерваваць толькі некаторыя тэрмінатары (спыненне), напрыклад, супраціў серыі. Палегчыць эфект разрыву ў мікраэлементах. Рэальнае рашэнне праблемы заключаецца ў тым, каб паспрабаваць пазбегнуць разрыву імпедансу пры праводцы.

2. Калі ў плаце друкаванай платы існуе некалькі лічбавых/аналагавых функцыянальных блокаў, звычайны метад - аддзяліць лічбавую/аналагавую зямлю. У чым прычына?
Прычына аддзялення лічбавай/аналагавай зямлі заключаецца ў тым, што лічбавая схема атрымае шум у магутнасці і зямлі пры пераключэнні паміж высокім і нізкім патэнцыялам. Велічыня шуму звязана са хуткасцю сігналу і велічынёй току.

Калі плоскасць зазямлення не падзелены, а шум, які ўтвараецца ў схеме лічбавай вобласці, вялікі, а схемы аналагавага вобласці вельмі блізкія, нават калі сігналы лічбавага да аналага не перасякаюцца, аналагавы сігнал усё яшчэ будзе перашкаджаць шуму зямлі. Так бы мовіць, метад, які не раздзяляецца лічбава-аналагам, можа быць выкарыстаны толькі тады, калі вобласць аналагавай схемы далёкая ад плошчы лічбавай схемы, якая стварае вялікі шум.

3. У высокахуткаснай канструкцыі друкаванай платы, якія аспекты павінны разглядаць правілы EMC і EMI?
Звычайна дызайн EMI/EMC павінен разгледзець як выпраменьваныя, так і праведзеныя аспекты адначасова. Першая належыць да больш высокай частоты (> 30 МГц), а другая - ніжняя частка частоты (<30 МГц). Такім чынам, вы не можаце проста звярнуць увагу на высокую частату і ігнараваць частку нізкай частоты.

Добры дызайн EMI/EMC павінен улічваць размяшчэнне прылады, стэк друкаванай платы, важны метад злучэння, выбар прылады і г.д. Калі загадзя не будзе лепшай дамоўленасці, пасля гэтага ён будзе вырашаны. Гэта атрымае ў два разы вынік, а палова намаганняў і павялічыць кошт.

Напрыклад, размяшчэнне генератара гадзіннікаў не павінна быць як мага бліжэй да знешняга раздыма. Высокахуткасныя сігналы павінны максімальна перайсці да ўнутранага пласта. Звярніце ўвагу на характэрнае супадзенне імпеданса і бесперапыннасць эталоннага пласта для памяншэння адлюстраванняў. Хуткасць сігналу, які падштурхоўваецца да прылады, павінна быць як мага менш, каб паменшыць вышыню. Кампаненты частоты, выбіраючы кандэнсатары развязкі/абыходу, звярніце ўвагу на тое, ці адпавядае яго частаце адказу патрабаванні па зніжэнні шуму на плоскасці харчавання.

Акрамя таго, звярніце ўвагу на зваротны шлях высокачашчыннага току, каб зрабіць плошчу цыкла як мага менш (гэта значыць імпеданс цыкла як мага менш), каб паменшыць выпраменьванне. Зямля таксама можна падзяліць, каб кантраляваць дыяпазон высокачашчыннага шуму. Нарэшце, правільна выберыце зямлю шасі паміж друкаванай платай і корпусам.

4. Пры падрыхтоўцы плат для друкаванай платы, каб паменшыць перашкоды, ці варта ўтвараць закрыты форму закрытай сумы?
Пры падрыхтоўцы платы друкаванай платы плошча цыкла звычайна памяншаецца, каб паменшыць перашкоды. Прыкладваючы наземную лінію, яе нельга пакласці ў закрытую форму, але лепш размясціць яе ў форме галіны, а вобласць зямлі павінна быць павялічана як мага больш.

5. Як наладзіць тапалогію маршрутызацыі для павышэння цэласнасці сігналу?
Гэты від напрамкі сеткавага сігналу з'яўляецца больш складаным, таму што для аднанакіраваных, двухнакіраваных сігналаў і сігналаў розных узроўняў уздзеянне тапалогіі адрозніваецца, і цяжка сказаць, якая тапалогія карысная для якасці сігналу. І пры выкананні папярэдняй дымуляцыі, якую тапалогія выкарыстоўваць для інжынераў, патрабуе разумення прынцыпаў схемы, тыпаў сігналаў і нават цяжкасці праводкі.

6. Як змагацца з планіроўкай і праводкай, каб забяспечыць стабільнасць сігналаў вышэй 100 м?
Ключом да хуткаснай праводкі лічбавага сігналу з'яўляецца зніжэнне ўздзеяння ліній перадачы на ​​якасць сігналу. Такім чынам, макет хуткасных сігналаў вышэй 100 м патрабуе, каб сляды сігналу былі максімальна кароткімі. У лічбавых схемах хуткасныя сігналы вызначаюцца часам затрымкі сігналу.

Больш за тое, розныя тыпы сігналаў (напрыклад, TTL, GTL, LVTTL) маюць розныя метады для забеспячэння якасці сігналу.