U numeru di cunsiglieri digitali è i disptizzioni di ughjettu digitali di u trasportu in u Camp di l'ingegneria hè in crescente, chì riflette u fendimentu di sviluppu di a industria. Ancu se l'enfasi nantu à uggitori digitale hà purtatu sviluppuli igregali in u prudutti elettronicu, es es esquienu sempre di più circuiti chì a ambienti analichi o veri. Strategie di cablaggio in l'analogicu è digitale anu qualchi similarii, ma quandu vulete ottene megliu risultati, a so sfarente strategie chì cipletta cibo ùn hè più una soluzione ottima.

Questu articulu discusseghja e similarii basiche è i cablaggio di l'analogicu è di i disegni di u bypass, di l'interpretazione di a tensione, è l'internet di a tenatura (EMI) causata da u cablaggio elettromagneticu.

U numeru di cunsiglieri digitali è i disptizzioni di ughjettu digitali di u trasportu in u Camp di l'ingegneria hè in crescente, chì riflette u fendimentu di sviluppu di a industria. Ancu se l'enfasi nantu à uggitori digitale hà purtatu sviluppuli igregali in u prudutti elettronicu, es es esquienu sempre di più circuiti chì a ambienti analichi o veri. Strategie di cablaggio in l'analogicu è digitale anu qualchi similarii, ma quandu vulete ottene megliu risultati, a so sfarente strategie chì cipletta cibo ùn hè più una soluzione ottima.

Questu articulu discusseghja e similarii basiche è i cablaggio di l'analogicu è di i disegni di u bypass, di l'interpretazione di a tensione, è l'internet di a tenatura (EMI) causata da u cablaggio elettromagneticu.

Aghjunghjendu i capacoratori di u circulazioni nantu à u cirsutu di u circuitu è ​​u locu di questi capacori nantu à u tavulinu sò un sensu cumunu per i disegni digitali è analogichi. Ma interessante, i motivi sò differenti.

In u cuncepimentu di u cablaggio analog, Bypass sò generalmente utilizati per bypass segni di alta frequenza nantu à l'alimentazione. Se i capacoratori di bypass ùn sò micca aghjuntu, questi signali d'alta frequenza pò entre in i patreni analogichi sensibili à traversu i pins di alimentazione elettrica. In generale, a frequenza di sti segnali di alta frequenza supera a capacità di i dispositi analogichi per suppressione i segnali di alta freccia. Se u capacitore di u bypass ùn hè micca usatu in u circuitu analogicu, sonu pò esse introduttu in u chjassu di u signale, è in casi più seri, pò ancu causà vibrazione.

In u disignu Analog è Digitale PCB, bypass o deboupling Capacitors (0.1uf) deve esse pusatu cum'è vicinu à u dispusitivu pussibule. U putere di u deptuzione di u putere di u putere (10Uf) deve esse postu à l'entrata di a linea di u putere di u circuitu. In tutti i casi, i Pins di sti capacori duvevanu esse corti.

Nantu à u cirsutu di u circuitu in a Figura 2, e diverse rotte sò usate per rotta u putere è i fili di terra. A causa di sta cooperazione impropia, i cumpunenti elettronici è i circuiti in u circuitu sò più probabili di esse sottumessi à interferenza elettromagnetica.

In u pannellu unicu di a Figura 3, u putere è a terra fili à i cumpunenti nantu à u circuitu sò vicinu à l'altri. U ratio di a currispondenza di a linea di u putere è a linea di terra in questu cartulare di circuitu hè indicatu in a Figura 2. A probabilità di l'interpretazione elettronica hè stata ridutta da 679 volte o circa 54 volte.
　　
Per i disposzii digitale cum'è Controleri è i Processioni, Capacitors di u Detropling, ma per diverse mutivi. Una funzione di sti capacitori hè di agisce cum'è una banca di "miniatura".

In circuiti digitale, una grande quantità di corrente hè generalmente necessariu per eseguisce u segnu di u statu di porta. Dapoi cambiamentu di currenti per u transimentu sò generati nantu à u chip durante i cunveni è flussi attraversu u cunsigliu di circuitu, hè vetelpatu per avè una "carichi" di ". Se ùn ci hè micca abbastanza carica quandu eseguite l'azzioni di u cambiamentu, a tensione di l'alimentazione di energia cambierà assai. Totali cambiamenti di tensione pruvucarà u livellu di u signale digitale per entra in un statu incertu, è pò causà a macchina di u Statu in u dispositivu digitale per operare sbagliatu.

U cambiamentu currente à scorri per a traccia di u pianu circuitu farendu a tenzione di cambià, è a circuitu di traccia di traccia hà avutu indizatta parassiti. A seguente formula pò esse adupratu per calculà u cambiamentu di tensione: V = LDI / DT. N> V = cambiamentu di tentage, L = circuitu di traccia di l'indudutanza, di = cambiamentu attuale à traversu a trace, DT = Problem di cambiamentu attuale.
　　
Dunque, per parechji motivi, hè megliu applicà à l'impiegati di u bypass (o di u decidulu) à a fornimentu di u putere o à l'alimentazione PINS di dispositivi attivi.

U fucile di u cordone è a terra di terra anu da esse rutati

A pusizione di u cordone di putenza è u filu di terra sò ben adduttati per riduce a pussibilità di interferenza elettromagnetica. Se a linea di putenza è a linea di terra ùn sò micca currettamente abbinati, un ciclu di sistema serà pensatu è rumore probabilmente generatu.

Un esempiu di un design di PCB induve a linea di putenza è a linea di terra ùn sò micca adattate bè in a figura 2. In stu pianu di circuitu, u spaziu di ciclu cuncepimentu hè di 697cm. Aduprendu u metudu mostratu in a Figura 3, a pussibilità di u rumore radiatu nantu à a tenzione chì induce a tensione induce a tensione in u ciclu pò esse ridutta assai.

A diffarenza trà strategie di cablaggio analogichi è digitale

▍ u pianu di terra hè un prublema

A cunniscenza di basa di u cablaggio di u circuitu hè applicabile à i circuiti analogichi è digitale. Una regula di basica di u polzu hè di aduprà un pianu di terra ininterrotta. Stu sensu cumunu rediu u sensu di / dt (cambiamentu in attuale in effettu di tempu in circuiti digali, chì cambia u potenziale di a terra è causa di u rumu per entre in circuiti anali.

E tecniche di cablaggio per i circuiti digitale è analogichi sò basamente u listessu, cù una eccezzioni. Per circuitivi analogichi, ci ci hè un altru puntu di nota, ghjè à u signu di i numeri è i lochi di signali digitale è pusanu in u pianu terrenu quantu à u cirietti analogu pussibule. Questu pò rializà cunnendu l'avionu di terra analogu à u circu di u sistema di u sistema à u circuitu di u numeru à l'alleata di u cellule, chì hè a fine di a linea. Questu hè fattu per mantene l'interferenza esterna nantu à u percorsu di u segnu à u minimu.

Ùn ci hè bisognu di fà questu per circuiti digitale, chì pò tollerà assai rumuri in u pianu terrenu senza prublemi.

Figura 4 (left) Isolate l'azzione di switching digitale da l'analogicu di u circuitu analogicu è separa a parte digitale è analogicu di u circuitu. (Right) L'alta frequenza è a frequenza bassa devenu esse separate quantunque pussibule, è i cumpunenti di alta frequenza duveranu esse vicinu à u connettore di u cunsigliu di circuitu.

Figura 5 lykout duie tracce chariche in u pcb, hè faciule furmà capacità parassiti. Per via di l'esistenza di stu tipu di capacità, un cambiamentu di tensione rapida nantu à una traccia pò generà un signu attuale da l'altra trena.

Figura 6 Se ùn fate micca attenzione à u piazzamentu di e tracce, e tracce in u PCB Pò pruduce incurdanza di inducdizione è induttore mutuu. Questa induttanza parassita hè assai dannusu per l'operazione di i circuiti cumpresi i circuiti di u cambiamentu digitale.

▍Component Location

Cum'è citatu quì sopra, in ogni disignu di PCB, a parte di u circuitu è ​​a parte "tranquilla" (parte non-noise) deve esse separata. Generalmente parlante, i circuiti digitale sò "ricchi" in u noise è sò insensibili à u sonu (perchè i circuiti digitale anu una tolleranza di tolta più grande); U cuntrariu, a tolleranza di u rumu di a tensione di i circuiti analogichi hè assai più chjucu.

Di e duie, i circuiti analogichi sò i più sensibili à u cambiamentu di u rumore. In u cablaggio di un sistema mista, sti dui circuiti deve esse separati, cum'è mostra in a Figura 4.
　　
I cumpunenti ▍parasitic generati da u disignu PCB

Dui elementi parassiti basi chì ponu causà prublemi sò facilmente furmati in u disignu di PCB: Capacitenza Parasitica è Inductica.

Quandu cuncepisce un cunsigliu di circuitu, pusendu dui tracce vicini à l'altru generà capacità parassitica. Pudete fà questu: nantu à dui strati sfarenti, mette una traccia in cima di l'altra traccia; o in a stessa capa, mette una traccia accantu à l'altra traccia, cum'è mostra in a Figura 5.
　　
In questi dui cunfigurazioni per traccia, cambiamenti in a tenità di u tempu (DV / DT) in una Traccia pò causà Corrente nantu à l'altru Traccia. Se l'altra traccia hè alta impedenza, u currente generatu da u campu elettricu sarà cunvertitu in tensione.
　　
I transipi di voltage veloce si facenu più spessu nantu à u latu digitale di u disignu di u signale analogicu. Sì i tracce cù transients veloci di voltage sò vicinu à tracce Analog di Alti-impedenza, questu errore hà da affettà seriamente a precisione di u circuitu analogicu. In questu ambiente, circuiti analogichi anu duie svantaghji: a so tolestanza di rumore hè assai più bassa di quellu di circuiti digali; è tracce di impedenza alta sò più cumuni.
　　
Aduprendu una di e seguenti duie tecniche ponu riduce stu fenomenu. A tecnica più utilizata hè di cambià a dimensione trà traces secondu a equiazione di capacità. A dimensione più efficace à u cambiamentu hè a distanza trà i dui tracce. Ci hè deve esse nutatu chì a variabile du hè in u denominatore di a equazione di a capacitanza. Cum'è D aumenta, a reactazione capacitiva diminuisce. Una altra variabile chì pò esse cambiata hè a durata di e duie tracce. In questu casu, e lunggera L Diminuate, è a reattività capacitiva trà e duie tracce precrearisce.
　　
Una altra tecnica hè di mette un filu di terra trà queste dui tracce. U filu di terra hè pocu impedenza, è aghjunghjendu un'altra traccia cum'è questu indebulisce u campu d'interferenza, cum'è mostra in a Figura 5.
　　
U principione di inducdizione parassitica in u cercamentu di circuitu hè simili à quella di capacità parassiti. Hè ancu di mette e duie tracce. Nantu à dui strati sfarenti, mette una traccia in cima di l'altra traccia; o nantu à a stessa capa, mette una traccia accantu à l'altru, cum'è mostra in a Figura 6.

In sti dui fabili cunfigurazioni, u cambiamentu attuale (di / DT) di un traccia cù u tempu, per via di l'indufulu di sta traccia, cuntinentre a tenda; a stessa traccia; è per via di l'esistenza di induttanzia mutuale, sarà un corrente proporzionale hè generatu da l'altra traccia. Se u cambiamentu di a tensione in a prima traccia hè abbastanza grande, l'interferenza pò riduce a tolleranza di a tensione di u circuitu digitale è causanu errori. Stu fenomenu ùn si trova solu in i circuiti digitale, ma stu fenomenu hè più cumune à causa di i grandi attuali cambiamenti instantaneu in i circuiti digitale.
　　
Per eliminà u sonu potenziale da e fonti di interferenza elettromagnetica, hè megliu per separà "Linee Analogiche" tranquillo da i porti di i / o. Per pruvà à ottene una rete putenza di putere è di a terra di u circondu di i fili di citady, è u cuffu capacitivu di i circuiti analogichi deve esse minimizatu.
　　
03

Cunclusione

Dopu chì i navigatori digitale è l'analogichi sò determinati, rutteddi cattulate hè essenziale à un PCB riescitu. A strategia cablaggiu hè di solitu introduttu à tutti in regula di puntelli, perchè hè difficiule per pruvà u successu pò à u pruduttu in un ambiente di laboratoriu. Per quessa, malgeghja e similiari similiargi di e strategie di salle di circuiti digitale è di e differenze in e so strategie di cablaggius è pigliate seriu.