Del mundo de PCB

1. ¿Cómo considerar la coincidencia de impedancia al diseñar esquemas de diseño de PCB de alta velocidad?

Al diseñar circuitos PCB de alta velocidad, la coincidencia de impedancia es uno de los elementos de diseño. El valor de la impedancia tiene una relación absoluta con el método de cableado, como caminar sobre la capa superficial (microstrip) o la capa interna (línea de tira/línea doble), distancia desde la capa de referencia (capa de potencia o capa de tierra), ancho de cableado, material de PCB, etc. Ambos afectarán el valor de impedancia característica de la traza.

Es decir, el valor de impedancia se puede determinar después del cableado. En general, el software de simulación no puede tener en cuenta algunas condiciones de cableado discontinuo debido a la limitación del modelo de circuito o el algoritmo matemático utilizado. En este momento, solo algunos terminadores (terminación), como la resistencia en serie, pueden reservarse en el diagrama esquemático. Aliviar el efecto de la discontinuidad en la impedancia de traza. La verdadera solución al problema es tratar de evitar las discontinuidades de la impedancia al cablear.
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2. Cuando hay múltiples bloques de funciones digitales/analógicas en una placa PCB, el método convencional es separar el terreno digital/analógico. ¿Cuál es la razón?

La razón para separar la tierra digital/analógica es porque el circuito digital generará ruido en la alimentación y la tierra al cambiar entre potenciales altos y bajos. La magnitud del ruido está relacionada con la velocidad de la señal y la magnitud de la corriente.

Si el plano de tierra no se divide y el ruido generado por el circuito de área digital es grande y los circuitos de área analógica están muy cerca, incluso si las señales digitales a analógicas no cruzan, la señal analógica aún será interferida por el ruido del suelo. Es decir, el método digital a analógico no dividido solo se puede usar cuando el área de circuito analógico está lejos del área del circuito digital que genera un gran ruido.

3. En el diseño de PCB de alta velocidad, ¿qué aspectos debería considerar el diseñador considerar las reglas EMC y EMI?

En general, el diseño EMI/EMC debe considerar los aspectos radiados y realizados al mismo tiempo. El primero pertenece a la parte de mayor frecuencia (> 30MHz) y la segunda es la parte de menor frecuencia (<30MHz). Por lo tanto, no puede solo prestar atención a la alta frecuencia e ignorar la baja frecuencia.

Un buen diseño de EMI/EMC debe tener en cuenta la ubicación del dispositivo, la disposición de la pila de PCB, el método de conexión importante, la selección del dispositivo, etc. al comienzo del diseño. Si no hay una disposición mejor de antemano, se resolverá después. Obtendrá el doble del resultado con la mitad del esfuerzo y aumentará el costo.

Por ejemplo, la posición del generador de reloj no debe estar lo más cerca posible del conector externo. Las señales de alta velocidad deben ir a la capa interna tanto como sea posible. Preste atención a la coincidencia de impedancia característica y la continuidad de la capa de referencia para reducir las reflexiones. La velocidad de juego de la señal empujada por el dispositivo debe ser lo más pequeña posible para reducir la altura. Los componentes de frecuencia, al elegir condensadores de desacoplamiento/omisión, prestan atención a si su respuesta de frecuencia cumple con los requisitos para reducir el ruido en el plano de energía.

Además, preste atención a la ruta de retorno de la corriente de señal de alta frecuencia para que el área del bucle sea lo más pequeña posible (es decir, la impedancia del bucle lo más pequeña posible) para reducir la radiación. El suelo también se puede dividir para controlar el rango de ruido de alta frecuencia. Finalmente, elija correctamente el suelo del chasis entre la PCB y la carcasa.
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4. Al hacer una placa PCB, para reducir la interferencia, ¿debería formar el cable de tierra un formulario de suma cerrada?

Al hacer tableros de PCB, el área del bucle generalmente se reduce para reducir la interferencia. Al colocar la línea de tierra, no debe colocarse en forma cerrada, pero es mejor organizarla en forma de rama, y ​​el área del suelo debe aumentar lo más posible.

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5. ¿Cómo ajustar la topología de enrutamiento para mejorar la integridad de la señal?

Este tipo de dirección de señal de red es más complicada, porque para señales unidireccionales y bidireccionales y diferentes tipos de señales de nivel, las influencias de la topología son diferentes, y es difícil decir qué topología es beneficiosa para la calidad de la señal. Y cuando se realiza la pre-simulación, la topología para usar es muy exigente para los ingenieros, lo que requiere la comprensión de los principios del circuito, los tipos de señales e incluso la dificultad de cableado.
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6. ¿Cómo lidiar con el diseño y el cableado para garantizar la estabilidad de las señales superiores a los 100 m?

La clave para el cableado de señal digital de alta velocidad es reducir el impacto de las líneas de transmisión en la calidad de la señal. Por lo tanto, el diseño de señales de alta velocidad por encima de 100 m requiere que las trazas de señal sean lo más cortas posible. En los circuitos digitales, las señales de alta velocidad se definen por el tiempo de retraso de aumento de la señal.

Además, los diferentes tipos de señales (como TTL, GTL, LVTTL) tienen diferentes métodos para garantizar la calidad de la señal.