Svi znamo da je pravljenje PCB ploče pretvaranje dizajnirane šeme u pravu PCB ploču. Molimo vas da ne podcjenjujete ovaj proces. Mnogo je stvari koje su u principu izvodljive, ali teško postići u projektu, ili druge mogu postići stvari koje neki ljudi ne mogu postići.
Dvije velike poteškoće u oblasti mikroelektronike su obrada visokofrekventnih signala i slabih signala. U tom smislu, nivo proizvodnje PCB-a je posebno važan. Isti princip dizajna, iste komponente, različiti ljudi koji proizvode PCB će imati različite rezultate, pa kako napraviti dobru PCB ploču?
1. Budite jasni u vezi sa svojim ciljevima dizajna
Nakon što dobijete projektni zadatak, prvo što treba učiniti je razjasniti njegove ciljeve dizajna, a to su obična PCB ploča, visokofrekventna PCB ploča, mala PCB ploča za obradu signala ili PCB ploča visoke frekvencije i male obrade signala. Ako se radi o običnoj PCB ploči, sve dok je raspored razuman i uredan, mehanička veličina je tačna, kao što je linija srednjeg opterećenja i duga linija, potrebno je koristiti određena sredstva za obradu, smanjiti opterećenje, dugu liniju za ojačati pogon, fokus je na sprečavanju odraza duge linije. Kada postoji više od 40MHz signalnih linija na ploči, potrebno je obratiti posebnu pažnju na ove signalne linije, kao što je unakrsni razgovor između linija i druga pitanja. Ako je frekvencija viša, postojaće strožije ograničenje dužine ožičenja. Prema mrežnoj teoriji distribuiranih parametara, interakcija između kola velike brzine i njegovih žica je odlučujući faktor, koji se ne može zanemariti u dizajnu sistema. Sa povećanjem brzine prenosa gejta, opozicija na signalnoj liniji će se odgovarajuće povećati, a preslušavanje između susednih signalnih linija će se povećati u direktnoj proporciji. Obično su potrošnja energije i rasipanje topline kod brzih kola također veliki, tako da dovoljno pažnje treba posvetiti brzom PCB-u.
Kada postoji slab signal milivoltnog nivoa ili čak mikrovoltnog nivoa na ploči, potrebna je posebna pažnja za ove signalne linije. Mali signali su preslabi i vrlo podložni smetnjama od drugih jakih signala. Mere zaštite su često neophodne, inače će se odnos signal-šum značajno smanjiti. Tako da su korisni signali prigušeni šumom i ne mogu se efikasno izvući.
Puštanje ploče u rad takođe treba uzeti u obzir u fazi projektovanja, fizička lokacija ispitne tačke, izolacija ispitne tačke i drugi faktori se ne mogu zanemariti, jer se neki mali signali i signali visoke frekvencije ne mogu direktno dodati u sonda za merenje.
Osim toga, treba uzeti u obzir i neke druge relevantne faktore, kao što je broj slojeva ploče, oblik pakovanja korištenih komponenti, mehanička čvrstoća ploče, itd. Prije izrade PCB ploče, da napravite dizajn dizajna cilj na umu.
2. Upoznajte zahtjeve za rasporedom i ožičenjem funkcija korištenih komponenti
Kao što znamo, neke posebne komponente imaju posebne zahtjeve u pogledu rasporeda i ožičenja, kao što su LOTI i pojačalo analognog signala koje koristi APH. Pojačalo analognog signala zahtijeva stabilno napajanje i malo talasanje. Analogni dio malog signala trebao bi biti što dalje od uređaja za napajanje. Na OTI ploči, dio za malo pojačanje signala je također posebno opremljen štitom za zaštitu od zalutalih elektromagnetnih smetnji. GLINK čip koji se koristi na NTOI ploči koristi ECL proces, potrošnja energije je velika i vrućina je velika. Problem disipacije topline mora se uzeti u obzir u rasporedu. Ako se koristi prirodno odvođenje toplote, GLINK čip se mora postaviti na mesto gde je cirkulacija vazduha glatka, a oslobođena toplota ne može imati veliki uticaj na druge čipove. Ako je ploča opremljena sirenom ili drugim uređajima velike snage, moguće je ozbiljno zagađivati napajanje i ovoj tački treba posvetiti dovoljno pažnje.
3. Razmatranja o rasporedu komponenti
Jedan od prvih faktora koji treba uzeti u obzir pri rasporedu komponenti su električne performanse. Komponente sa bliskim spojem postavite zajedno što je više moguće. Posebno za neke brze linije, raspored treba da bude što kraći, a signal za napajanje i male signalne uređaje treba da budu odvojeni. Pod pretpostavkom zadovoljavanja performansi kola, komponente bi trebale biti uredno postavljene, lijepe i lake za testiranje. Ozbiljno treba uzeti u obzir i mehaničku veličinu ploče i lokaciju utičnice.
Vrijeme kašnjenja prijenosa uzemljenja i interkonekcije u sistemu velike brzine također je prvi faktor koji treba uzeti u obzir u dizajnu sistema. Vrijeme prijenosa na signalnoj liniji ima veliki utjecaj na ukupnu brzinu sistema, posebno za ECL kolo velike brzine. Iako sam blok integrisanog kola ima veliku brzinu, brzina sistema može biti znatno smanjena zbog povećanja vremena kašnjenja koje donosi zajednički interkonekt na donjoj ploči (oko 2ns kašnjenja po dužini linije od 30cm). Poput registra pomaka, sinhronizacijski brojač, ovaj radni dio sinhronizacije najbolje je postaviti na istu plug-in ploču, jer vrijeme kašnjenja prijenosa signala sata na različite plug-in ploče nije jednako, što može dovesti do toga da pomični registar proizvodi glavna greška, ako se ne može postaviti na ploču, u sinhronizaciji je ključno mjesto, od zajedničkog izvora takta do plug-in ploče dužina linije sata mora biti jednaka
4. Razmatranja o ožičenju
Sa završetkom OTNI i dizajna mreže zvjezdanih vlakana, u budućnosti će biti dizajnirano više 100MHz + ploča sa signalnim linijama velike brzine.
