De PCB -Mondo, 19 marto 2021

Kiam ni faras PCB-projekton, ni ofte renkontas diversajn problemojn, kiel impedanco-kongruado, EMI-reguloj, ktp. Ĉi tiu artikolo kompilis iujn demandojn kaj respondojn ligitajn al altrapidaj PCB-oj por ĉiuj, kaj mi esperas, ke ĝi helpos ĉiujn.

1. Kiel konsideri impedan kongruon dum projektado de altrapidaj PCB-projektaj skemoj?
Kiam oni projektas altrapidajn PCB-cirkvitojn, impedanca kongruado estas unu el la desegnaj elementoj. La impedanca valoro havas absolutan rilaton kun la kabliga metodo, kiel marŝi sur la surfaca tavolo (mikrostrip) aŭ interna tavolo (strio/duobla strio), distanco de la referenca tavolo (potenca tavolo aŭ tera tavolo), kabliga larĝo, PCB -materialo, ktp. Ambaŭ influos la karakterizan impedan valoron de la spuro.

Tio estas, la impedanca valoro nur povas esti determinita post kablado. Ĝenerale, la simulada programaro ne povas konsideri iujn malkontinuajn kablajn kondiĉojn pro la limigo de la cirkvitmodelo aŭ la matematika algoritmo uzata. Ĉi -foje, nur iuj terminatoroj (ĉesigo), kiel serio -rezisto, povas esti rezervitaj sur la skema diagramo. Malpezigu la efikon de malkontinueco en spuro -impedanco. La vera solvo al la problemo estas provi eviti impedancajn malkontinuecojn dum kablado.

2. Kiam estas multoblaj ciferecaj/analogaj funkciaj blokoj en PCB -tabulo, la konvencia metodo estas disigi la ciferecan/analogan teron. Kio estas la kialo?
La kialo por disigi la ciferecan/analogan teron estas ĉar la cifereca cirkvito generos bruon en la potenco kaj tero dum interŝanĝo inter altaj kaj malaltaj potencialoj. La grando de la bruo rilatas al la rapideco de la signalo kaj la grando de la kurento.

Se la grunda ebeno ne estas dividita kaj la bruo generita de la cifereca areo-cirkvito estas granda kaj la analogaj areaj cirkvitoj estas tre proksimaj, eĉ se la ciferecaj al analogaj signaloj ne transiras, la analoga signalo ankoraŭ estos enmiksita de la tera bruo. Tio estas, la ne-dividita cifereca-al-analoga metodo povas esti uzata nur kiam la analoga cirkvit-areo estas malproksime de la cifereca cirkvit-areo, kiu generas grandan bruon.

3. En altrapida PCB-dezajno, kiuj aspektoj devas konsideri la regulojn de EMC kaj EMI?
Ĝenerale, EMI/EMC -dezajno bezonas konsideri ambaŭ radiitajn kaj kondukitajn aspektojn samtempe. La unua apartenas al la pli alta frekvenca parto (> 30MHz) kaj la dua estas la pli malalta frekvenca parto (<30MHz). Do vi ne povas nur atenti la altan frekvencon kaj ignori la malaltan frekvencan parton.

Bona EMI/EMC -dezajno devas konsideri la lokon de la aparato, PCB -staka aranĝo, grava konekta metodo, aparato -elekto, ktp. Komence de la aranĝo. Se antaŭe ne ekzistas pli bona aranĝo, ĝi poste solviĝos. Ĝi ricevos duoble la rezulton kun duono de la penado kaj pliigos la koston.

Ekzemple, la loko de la horloĝa generatoro ne devas esti kiel eble plej proksima al la ekstera konektilo. Altrapidaj signaloj devas iri al la interna tavolo kiel eble plej multe. Atentu la karakterizan impedancon kaj la kontinuecon de la referenca tavolo por redukti reflektojn. La slew -indico de la signalo puŝita de la aparato devas esti kiel eble plej malgranda por redukti la altecon. Oftaj komponentoj, kiam elektas interkonektajn/preterpasantajn kondensilojn, atentu, ĉu ĝia frekvenca respondo plenumas la postulojn por redukti bruon sur la potenca ebeno.

Krome, atentu la revenan vojon de la altfrekvenca signala kurento por fari la buklan areon kiel eble plej malgrandan (tio estas la bukla impedanco kiel eble plej malgranda) por redukti radiadon. La tero ankaŭ povas esti dividita por regi la gamon de altfrekvenca bruo. Fine, taŭge elektu la ĉasian teron inter la PCB kaj la loĝejo.

4. Kiam vi faras PCB-tabulojn, por malpliigi enmiksiĝon, ĉu la tera drato devas formi fermitan suman formon?
Kiam oni faras PCB -tabulojn, la bukla areo estas ĝenerale reduktita por malpliigi interferon. Kiam ĝi metas la teran linion, ĝi ne devas esti metita en fermita formo, sed estas pli bone aranĝi ĝin en branĉa formo, kaj la areo de la tero devas esti pliigita kiel eble plej multe.

5. Kiel ĝustigi la enrutigan topologion por plibonigi signalan integrecon?
Ĉi tiu speco de reta signal -direkto estas pli komplika, ĉar por unidirekciaj, bidirektaj signaloj kaj signaloj de malsamaj niveloj, la topologiaj influoj estas malsamaj, kaj estas malfacile diri, kiu topologio estas utila por signali kvaliton. Kaj kiam oni faras antaŭ-simuladon, kiun topologio uzi estas tre postulema pri inĝenieroj, postulante komprenon de cirkvitaj principoj, signalaj tipoj kaj eĉ kabliga malfacilaĵo.

6. Kiel trakti la aranĝon kaj kablon por certigi la stabilecon de signaloj super 100m?
La ŝlosilo al altrapida cifereca signal-kablado estas malpliigi la efikon de transdonaj linioj sur signalkvalito. Tial la aranĝo de altrapidaj signaloj super 100m postulas, ke la signalaj spuroj estu kiel eble plej mallongaj. En ciferecaj cirkvitoj, altrapidaj signaloj estas difinitaj per signal-malfrua tempo.

Plie, malsamaj specoj de signaloj (kiel TTL, GTL, LVTTL) havas malsamajn metodojn por certigi signalan kvaliton.