It oantal Digitale ûntwerp fan digitale ûntwerp fan digitale omskriuwingsûntwerp yn it yngenfertes yn 't engineering is konstant tanimmend, dy't de ûntwikkeling trend fan' e sektor reflekteart. Hoewol de klam op digitaal ûntwerp hat brocht yn elektroanyske produkten, bestiet it noch altyd, en d'r sil altyd wat sirkwesûntwerpen wêze dy't ynterface mei analoge as echte omjouwings. Wiring-strategyen yn 'e analoge en digitale fjilden hawwe wat oerienkomsten, mar as jo bettere resultaten wolle krije, fanwegen har oare wiring-strategyen is it ienfâldige sirkwyk net langer de optimale oplossing.

Dit artikel besprekt de basiszijte en ferskillen tusken analoge en digitale draad yn termen fan bypass-kapasiteit, lânsûnderwiis, en elektromagnetyske ynterferinsje (EMI) feroarsake troch PCB-draad.

It oantal Digitale ûntwerp fan digitale ûntwerp fan digitale omskriuwingsûntwerp yn it yngenfertes yn 't engineering is konstant tanimmend, dy't de ûntwikkeling trend fan' e sektor reflekteart. Hoewol de klam op digitaal ûntwerp hat brocht yn elektroanyske produkten, bestiet it noch altyd, en d'r sil altyd wat sirkwesûntwerpen wêze dy't ynterface mei analoge as echte omjouwings. Wiring-strategyen yn 'e analoge en digitale fjilden hawwe wat oerienkomsten, mar as jo bettere resultaten wolle krije, fanwegen har oare wiring-strategyen is it ienfâldige sirkwyk net langer de optimale oplossing.

Dit artikel besprekt de basiszijte en ferskillen tusken analoge en digitale draad yn termen fan bypass-kapasiteit, lânsûnderwiis, en elektromagnetyske ynterferinsje (EMI) feroarsake troch PCB-draad.

Bypass tafoegje of decudpling-kapasiteiten op it circuit-boerd en de lokaasje fan dizze kapasiteiten op it bestjoer binne sûn ferstân foar digitale en analoge-ûntwerpen. Mar ynteressant binne de redenen oars.

Yn analoge wiringûntwerp wurde bypass kapasiteit normaal brûkt om hege frekwinsjeignalen op 'e macht oanbod te bliuwen. As bypass Capacitors net wurde tafoege, kinne dizze hege frekwinsje-sinjalen enalogy-chips troch de Power Supply Pins ynfiere. Algemien sprekke, de frekwinsje fan dizze hege frekwinsje signalen grutter dan it fermogen fan analoge-apparaten om hege frekwinsje sinjalen te ûnderdrukken. As de kapasiteit net wurdt brûkt yn 'e analog-sirkwy, kin lûd wurde yntrodusearre yn it sinjaalpaad, en yn mear serieuze gefallen kin it sels vibraasje feroarsaakje.

Yn analoge en digitaal PCB-ûntwerp, bypass of DefePling Capacitors (0.1uf) moatte sa tichtby it apparaat wurde pleatst. De stroomfoarsjenning DeniPling-kondensator (10uf) moat wurde pleatst op 'e yngong fan' e yngong fan it circuit-bestjoer. Yn alle gefallen soene de pinnen fan dizze kapasiteit koart wêze moatte.

Op it Circuit Board yn Figuer 2 wurde ferskate rûtes brûkt om de krêft en grûndraden te rûken. Fanwegen dizze ferkearde gearwurking binne de elektroanyske komponinten en circuits op it circuit board wierskynliker ûnder foarbehâld fan elektromagnetyske ynterferinsje.

Yn it ienige paniel fan figuer 3, de krêft en grûndraden oan 'e komponinten op' e circuit-bestjoer binne tichtby elkoar ticht. De oerienkommende ferhâlding fan 'e Power-line en de grûnline yn dit circuit-bestjoer is geskikt as werjûn yn it elektroanyske komponinten dy't wurde ûnderwurpen oan elektromagnetyske ynterferinsje (EMI) wurdt fermindere troch 679 / 12.8 kear of sawat 54 kear.
　　
Foar digitale apparaten lykas Controllers en Prozessoren binne decopende kapasiteiten ek fereaske, mar om ferskate redenen. Ien funksje fan dizze kapasiteit is om te hanneljen as in "miniatuer" -bêd.

Yn digitale sirkwy, is in grutte hoemannichte hjoeddeistich nedich om poarte steat oer te fieren. Sûnt wikseljen fan oergongen wurde genereare op 'e chip by it wikseljen en streamt troch it circuit-boerd, is it foardielich ekstra "spare" kosten. As d'r net genôch lading is by it útfieren fan 'e wikselaksje sil de stroomfoarspanningspoeling wizigje. Te folle spanningferoaring sil it digitaal sinjaalnivo feroarsaakje om in net wisste steat yn te gean, en kin de steat dy't de steat yn it digitaal apparaat ferkeard feroaret.

It ynskeakell fan 'e wikseljen streamt troch it Circuit Bestaurant sil feroarsaakje dat de spanning feroaret, en it Circuit Bestjoers hat parasityske induktânsje. De folgjende formule kin brûkt wurde om de spanningferoaring te berekkenjen: v = LDI / DT. Under har: V = Voltage Change, L = Circuit Bord Trace-induktânsje, di = Aktuele feroaring fia it spoar, DT = Aktuele feroaring.
　　
Dêrom is it om ferskate redenen better om bypass (as beslút) kapasiteit te tapassen by de stroomfoarsjenning as by de Power Supply Pins of Active Appares.

It stroomkord en grûndraad moatte tegearre wurde routed

De posysje fan it stroomkabel en de grûndraad binne goed oerienkommen om de mooglikheid te ferminderjen fan elektromagnetyske ynterferinsje. As de Power-line en de grûnline net goed oerienkomme, sil in systeem loop wurde ûntworpen en lûd sil wierskynlik wurde generearre.

In foarbyld fan in PCB-ûntwerp wêr't de Power-line en grûnline net goed oerienkomme, wurdt werjûn yn figuer 2. Op dit circuit-boerd is it ûntworte loop gebiet 697cm². Mei de metoade werjûn yn figuer 3, de mooglikheid om te straaljen fan lûd op of út it circuit-boerd yn 'e loop is sterk fermindere.

It ferskil tusken analoge en digitale draadstrategyen

▍ It grûnfleantúch is in probleem

De basiskennis fan wiring fan Circuit Bestjoer is fan tapassing op sawol analoge as digitale sirkels. In basisregel fan thumb is om in ûnûnderbrutsen grûnfleantúch te brûken. Dizze mienskiplike sin ferminderet it di / DT (feroaring yn hjoeddeistige mei tiid) effekt yn digitale sirkels, dy't de grûnpotensaasje feroaret en feroarsaket lûd yn om analoge sirkwes yn te gean.

De draadtechniken foar digitale en analog-sirkels binne yn prinsipe itselde, mei ien útsûndering. Foar analoge sirkels is d'r in oar punt om te notearjen, dat is, hâld de digitale sinjaallinen en loops yn it grûnplan sa fier fan 'e analoge sirkwers. Dit kin wurde berikt troch it ferbining fan it analoge-fleantúch yn 'e systeembûnferbining apart te ferbinen, of it pleatsen fan it analoge-sirkelje oan it fierste fan it Circuit Board, dat is it ein fan' e line. Dit wurdt dien om de eksterne ynterferinsje te hâlden op it sinjaalpaad nei in minimum.

D'r is net nedich om dit te dwaan foar Digital Circuits, dy't in soad lûd kin tolerearje op it grûnplan sûnder problemen.

Figuer 4 (lofts) isoleart de digitale skeakingaksje fan 'e analog-sirkwy en skiedt de digitale en analoge dielen fan it circuit. (Rjocht) De hege frekwinsje en lege frekwinsje moatte wurde skieden en de hege frekwinsje-komponinten moatte tichtby de connectors wêze.

Figuer 5 yndieling twa nauwe spoaren op 'e PCB, it is maklik om parasityske kapasiteit te foarmjen. Fanwegen it bestean fan dit soarte kapasiteit, kin in rappe spanningferoaring op ien spoar in hjoeddeistige sinjaal generearje op 'e oare spoar.

Figuer 6 As jo ​​net omtinken jaan oan 'e pleatsing fan' e spoaren, dan kin de spoaren yn 'e PCB-inductance en wjersidige yndrukking produsearje. Dizze parasityske yndrukking is heul skealik foar de operaasje fan circuits ynklusyf digitale switching circuits.

▍Compent Lokaasje

Lykas hjirboppe neamd, yn elke PCB-ûntwerp, it lûddiel fan it dicht fan it "rêstich" diel (net-lûdsdiel) moat wurde skieden. Algemien sprekke, digitale sirkels binne "ryk" yn lûd en binne ûnsichtber foar lûd (om't digitale sirkels in gruttere spanningdoelsferkearing hawwe); Krekt oarsom, de Voltage-lûdstolerânsje fan analoge sirkwy is folle lytser.

Fan 'e twa, analogy sirkels binne de meast gefoelich om lûd te wikseljen. Yn 'e draad fan in mingd sinjaalsysteem moatte dizze twa sirkels wurde skieden, lykas werjûn yn figuer 4.
　　
▍parasityske komponinten generearre troch PCB-ûntwerp

Twa basis parasityske eleminten dy't problemen kinne feroarsaakje dat problemen maklik wurde foarme yn PCB-ûntwerp: parasityske kapasiteit en parasityske induktânsje.

By it ûntwerpen fan in circuit-boerd, pleats twa spoaren ticht by elkoar, sil parasityske kapasiteit generearje. Jo kinne dit dwaan: op twa ferskillende lagen, pleats ien spoar boppe op 'e oare spoar; of op deselde laach, pleats ien spoar neist de oare spoar, lykas werjûn yn figuer 5.
　　
Yn dizze twa spoaren konfiguraasjes, feroarings yn spanning oer tiid (DV / DT) kinne op ien spoar aktueel feroarsaakje op 'e oare spoar. As de oare spoar hege impedânsje is, wurdt de hjoeddeistige generearre troch it elektryske fjild omboud ta spanning.
　　
Snelle spanning oerspanning komt faak foarkomme op 'e digitale kant fan it analogeign design. As de spoaren mei rappe spanning oerspanningen tichtby binne by High-Imped ANaloge, sil dizze flater serieus beynfloedzje de krektens fan 'e analoge sirkwy. Yn dizze omjouwing hawwe analoge sirkels twa neidielen: har lûdsferlânske is folle leger dan dy fan digitale sirkels; en hege impedance-spoaren binne faker.
　　
Mei ien fan 'e folgjende twa techniken brûke, kinne dit ferskynsel ferminderje. De meast brûkte technyk is om de grutte te feroarjen tusken spoaren neffens de kapasiteit-fergeliking. De meast effektive grutte om te feroarjen is de ôfstân tusken de twa spoaren. It moat opmurken wurde dat de fariabele D is yn 'e njonker fan' e kapasiteit-fergeliking. As D nimt ta, sil de kapasiteitreaksje ferminderje. In oare fariabele dy't kin wurde feroare is de lingte fan 'e twa spoaren. Yn dit gefal nimt de lingte dy't de lingte l nimt, en de kapasiteitreaksje tusken de twa spoaren sille ek ferminderje.
　　
In oare technyk is om in grûn draad te lizzen tusken dizze twa spoaren. De grûndraad is lege impedânsje, en in oare spoar tafoegje lykas dit sil it ynterferinsje beweze it ynterferinsje-elektryske fjild, lykas werjûn yn figuer 5.
　　
It prinsipe fan parasityske yndrukking yn it circuit-boerd is gelyk oan dy fan parasityske kapasiteit. It is ek om twa spoaren út te lizzen. Pleats ien earste lagen, pleats ien spoar boppe op 'e oare trace; as op deselde laach, pleats ien spoar neist de oare, lykas werjûn yn figuer 6.

Yn dizze twa draadkonfiguraasjes, de hjoeddeistige feroaring (DI / DT) fan in spoar mei de tiid, fanwege de yndrukking fan dit spoar, sil spanning op deselde spoar generearje; En fanwege it bestean fan wjersidich yndrukking sil it in proporsjonele hjoeddeis wurde generearre op 'e oare spoar. As de spanningferoaring op 'e earste spoar grut genôch is, kin ynteressinsje de spanning tolerânsje ferminderje fan it digitale circuit en feroarsaakje flaters. Dit ferskynsel komt net allinich yn digitale sirkels, mar dit ferskynsel is faker yn digitale sirkels fanwegen de grutte direkte wikseljen yn digitale sirkwy.
　　
Om potensjeel lûd te eliminearjen fan elektromagnetyske ynterferinsjes foar ynterferinsjes, is it it bêste om "stil" analoge rigels te skieden fan lawaaierige I / O-haven. Om te besykjen in macht en grûnnetwurk en grûnnetwurk fan digitaal fan digitaal te berikken moatte wurde minimalisearre, en de kapasitive koppeling fan Analoge-sirkels moatte minimeare wêze.
　　
03

Konklúzje

Nei de digitale en analoge berik wurde bepaald, soarchfâldich routing is essensjeel foar in suksesfolle PCB. Wiring-strategy wurdt normaal yntrodusearre oan elkenien as in regel fan thumb, om't it lestich is om it ultime súkses fan it produkt te testen yn in laboratoariumomjouwing. Dêrom, nettsjinsteande de oerienkomsten yn 'e draadstrategyen fan digitale en analog-sirkels moatte de ferskillen yn har draadstrategyen wurde erkend en serieus nommen.