همه ما می دانیم که ساخت برد PCB تبدیل شماتیک طراحی شده به یک برد PCB واقعی است. لطفا این روند را دست کم نگیرید. چیزهای زیادی وجود دارد که اصولاً امکان پذیر است اما در پروژه به سختی به دست می آید یا دیگران می توانند به چیزهایی دست پیدا کنند که برخی افراد نمی توانند به آنها دست یابند.

دو مشکل عمده در زمینه میکروالکترونیک، پردازش سیگنال های فرکانس بالا و سیگنال های ضعیف است. از این نظر، سطح تولید PCB اهمیت ویژه ای دارد. طراحی اصلی یکسان، قطعات مشابه، افراد مختلف تولید PCB نتایج متفاوتی خواهند داشت، بنابراین چگونه می توان یک برد PCB خوب ساخت؟

1. در مورد اهداف طراحی خود شفاف باشید

پس از دریافت یک کار طراحی، اولین کاری که باید انجام دهید این است که اهداف طراحی آن را روشن کنید، که عبارتند از برد PCB معمولی، برد PCB فرکانس بالا، برد PCB پردازش سیگنال کوچک یا هر دو برد PCB پردازش سیگنال با فرکانس بالا و کوچک. اگر یک برد PCB معمولی باشد، تا زمانی که چیدمان معقول و مرتب باشد، اندازه مکانیکی آن دقیق باشد، مانند خط بار متوسط ​​و خط بلند، لازم است از وسایل خاصی برای پردازش استفاده کنید، بار را کاهش دهید، خط طولانی را به تقویت درایو، تمرکز بر جلوگیری از بازتاب خط طولانی است. هنگامی که خطوط سیگنال بیش از 40 مگاهرتز بر روی برد وجود دارد، باید ملاحظات خاصی برای این خطوط سیگنال، مانند گفتگوی متقاطع بین خطوط و سایر مسائل در نظر گرفته شود. اگر فرکانس بیشتر باشد، محدودیت سخت تری در طول سیم کشی وجود خواهد داشت. بر اساس تئوری شبکه پارامترهای توزیع شده، برهمکنش بین مدار پرسرعت و سیم‌های آن عامل تعیین‌کننده است که نمی‌توان آن را در طراحی سیستم نادیده گرفت. با افزایش سرعت انتقال گیت، مخالفت در خط سیگنال به ترتیب افزایش می یابد و تداخل بین خطوط سیگنال مجاور به نسبت مستقیم افزایش می یابد. معمولاً مصرف برق و اتلاف حرارت مدارهای پرسرعت نیز زیاد است، بنابراین باید به PCB پرسرعت توجه کافی شود.

هنگامی که سیگنال ضعیفی از سطح میلی ولت یا حتی سطح میکرو ولت روی برد وجود دارد، مراقبت ویژه ای برای این خطوط سیگنال لازم است. سیگنال های کوچک بسیار ضعیف هستند و بسیار مستعد تداخل سایر سیگنال های قوی هستند. اقدامات محافظ اغلب ضروری است، در غیر این صورت نسبت سیگنال به نویز بسیار کاهش می یابد. به طوری که سیگنال های مفید در اثر نویز غرق می شوند و نمی توانند به طور موثر استخراج شوند.

راه اندازی برد را نیز باید در مرحله طراحی در نظر گرفت، مکان فیزیکی نقطه تست، ایزوله بودن نقطه تست و سایر عوامل را نمی توان نادیده گرفت، زیرا برخی از سیگنال های کوچک و سیگنال های فرکانس بالا را نمی توان مستقیما به آن اضافه کرد. کاوشگر برای اندازه گیری

علاوه بر این باید عوامل مرتبط دیگری مانند تعداد لایه های برد، شکل بسته بندی اجزای مورد استفاده، استحکام مکانیکی برد و ... را در نظر گرفت. هدف در ذهن

2. از چیدمان و الزامات سیم کشی عملکرد اجزای مورد استفاده مطلع شوید

همانطور که می دانیم برخی از اجزای خاص در چیدمان و سیم کشی الزامات خاصی دارند، مانند LOTI و تقویت کننده سیگنال آنالوگ مورد استفاده توسط APH. تقویت کننده سیگنال آنالوگ به منبع تغذیه پایدار و ریپل کوچک نیاز دارد. بخش کوچک سیگنال آنالوگ باید تا حد امکان از دستگاه برق دور باشد. در برد OTI، قسمت تقویت کننده سیگنال کوچک نیز به طور ویژه با یک محافظ برای محافظت از تداخل الکترومغناطیسی سرگردان مجهز شده است. تراشه GLINK مورد استفاده در برد NTOI از فرآیند ECL استفاده می کند، مصرف برق زیاد و گرما شدید است. مشکل اتلاف گرما باید در چیدمان در نظر گرفته شود. در صورت استفاده از اتلاف حرارت طبیعی، تراشه GLINK باید در محلی قرار گیرد که گردش هوا صاف است و گرمای آزاد شده نمی تواند تاثیر زیادی روی سایر تراشه ها داشته باشد. اگر برد مجهز به بوق یا سایر وسایل پرقدرت باشد، ممکن است باعث آلودگی جدی منبع تغذیه شود، این نکته نیز باید توجه کافی را به همراه داشته باشد.

3. ملاحظات طرح اجزا

یکی از اولین عواملی که در چیدمان قطعات باید در نظر گرفته شود، عملکرد الکتریکی است. قطعات با اتصال نزدیک را تا جایی که ممکن است کنار هم قرار دهید. به خصوص برای برخی از خطوط پرسرعت، طرح باید آن را تا حد امکان کوتاه کند و سیگنال برق و دستگاه های سیگنال کوچک باید از هم جدا شوند. با فرض برآورده شدن عملکرد مدار، قطعات باید به طور منظم، زیبا و آسان برای آزمایش قرار گیرند. اندازه مکانیکی برد و محل قرارگیری سوکت نیز باید به طور جدی مورد توجه قرار گیرد.

زمان تأخیر انتقال زمین و اتصال در سیستم پرسرعت نیز اولین عاملی است که در طراحی سیستم مورد توجه قرار می گیرد. زمان انتقال در خط سیگنال تأثیر زیادی بر سرعت کلی سیستم، به ویژه برای مدار ECL پرسرعت دارد. اگرچه بلوک مدار مجتمع به خودی خود سرعت بالایی دارد، اما به دلیل افزایش زمان تأخیر که توسط اتصال مشترک روی صفحه پایین ایجاد می‌شود (حدود 2 ثانیه تأخیر به ازای هر 30 سانتی‌متر طول خط) می‌توان سرعت سیستم را تا حد زیادی کاهش داد. مانند شیفت رجیستر، شمارنده همگام سازی این نوع قطعه کار همگام سازی بهتر است روی همان برد پلاگین قرار گیرد، زیرا زمان تأخیر انتقال سیگنال ساعت به بردهای پلاگین مختلف برابر نیست، ممکن است باعث شود رجیستر شیفت تولید شود. خطای اصلی، اگر نمی توان بر روی یک تخته قرار داد، در هماهنگ سازی مکان کلیدی است، از منبع ساعت مشترک به تخته پلاگین طول خط ساعت باید برابر باشد.

4. ملاحظات برای سیم کشی

با تکمیل OTNI و طراحی شبکه فیبر ستاره، بردهای 100MHz + با خطوط سیگنال با سرعت بالا در آینده طراحی خواهند شد.