Do mundo do PCB

1. Como considerar a correspondencia de impedancias ao deseñar esquemas de deseño de PCB de alta velocidade?

Ao deseñar circuítos PCB de alta velocidade, a coincidencia de impedancias é un dos elementos de deseño. O valor de impedancia ten unha relación absoluta co método de cableado, como camiñar na capa superficial (microstrip) ou capa interna (estrutura/estrutura dobre), a distancia da capa de referencia (capa de potencia ou capa de terra), ancho de cableado, material PCB, etc. Ambos afectarán o valor de impedancia característica do trate.

É dicir, o valor de impedancia pódese determinar despois do cableado. Xeralmente, o software de simulación non pode ter en conta algunhas condicións de cableado discontinuas debido á limitación do modelo de circuíto ou ao algoritmo matemático empregado. Neste momento, só se poden reservar algúns terminadores (terminación), como a resistencia en serie, no diagrama esquemático. Alivia o efecto da discontinuidade na impedancia de rastrexo. A solución real ao problema é tratar de evitar discontinuidades de impedancia ao cablear.
imaxe
2. Cando hai varios bloques de función dixital/analóxica nunha tarxeta PCB, o método convencional é separar o terreo dixital/analóxico. Cal é a razón?

A razón para separar o chan dixital/analóxico é porque o circuíto dixital xerará ruído na potencia e no chan ao cambiar entre potenciais altos e baixos. A magnitude do ruído está relacionada coa velocidade do sinal e a magnitude da corrente.

Se o plano terrestre non está dividido e o ruído xerado polo circuíto da área dixital é grande e os circuítos da área analóxica están moi preto, aínda que os sinais dixitais a analóxicos non se cruzan, o sinal analóxico aínda se interferirá polo ruído do chan. É dicir, o método dixital-analóxico non dividido só se pode usar cando a área de circuíto analóxico está lonxe da área de circuíto dixital que xera ruído grande.

3. No deseño de PCB de alta velocidade, que aspectos debe considerar o deseñador as regras EMC e EMI?

Xeralmente, o deseño EMI/EMC debe considerar aspectos radiados e conducidos ao mesmo tempo. O primeiro pertence á parte de frecuencia superior (> 30MHz) e a segunda é a parte de frecuencia inferior (<30MHz). Así que non podes só prestar atención á alta frecuencia e ignorar a baixa frecuencia.

Un bo deseño EMI/EMC debe ter en conta a localización do dispositivo, arranxo de pilas PCB, importante método de conexión, selección de dispositivos, etc. ao comezo do esquema. Se non hai mellor arranxo antes, resolverase despois. Obterá o dobre de resultado coa metade do esforzo e aumentará o custo.

Por exemplo, a posición do xerador de reloxo non debe estar o máis preto posible do conector externo. Os sinais de alta velocidade deben ir á capa interior o máximo posible. Preste atención á correspondencia característica de impedancia e á continuidade da capa de referencia para reducir os reflexos. A taxa de manchas do sinal empuxado polo dispositivo debe ser o máis pequeno posible para reducir a altura. Os compoñentes de frecuencia, ao escoller os condensadores de desacoplamiento/derivación, prestan atención a se a súa resposta de frecuencia cumpre os requisitos para reducir o ruído no plano de enerxía.

Ademais, preste atención á ruta de retorno da corrente de sinal de alta frecuencia para facer a área de bucle o máis pequeno posible (é dicir, a impedancia do bucle o máis pequeno posible) para reducir a radiación. O chan tamén se pode dividir para controlar o rango de ruído de alta frecuencia. Finalmente, elixe correctamente o chan do chasis entre o PCB e a carcasa.
imaxe
4. Ao facer un taboleiro de PCB, para reducir as interferencias, ¿o fío do chan debe formar unha forma de suma pechada?

Ao facer placas de PCB, a área de bucle xeralmente redúcese para reducir a interferencia. Ao colocar a liña de terra, non se debe poñer de forma pechada, pero é mellor organizala en forma de rama, e a área do chan debe aumentar o máximo posible.

imaxe
5. Como axustar a topoloxía de enrutamento para mellorar a integridade do sinal?

Este tipo de dirección do sinal de rede é máis complicado, porque para sinais unidireccionais, bidireccionais e diferentes tipos de sinais de nivel, as influencias da topoloxía son diferentes e é difícil dicir que topoloxía é beneficiosa para a calidade do sinal. E ao facer pre-simulación, que topoloxía a usar é moi esixente para os enxeñeiros, requirindo a comprensión dos principios do circuíto, os tipos de sinal e incluso a dificultade do cableado.
imaxe
6. Como tratar o esquema e o cableado para garantir a estabilidade de sinais por encima dos 100 metros?

A clave para o cableado de sinal dixital de alta velocidade é reducir o impacto das liñas de transmisión na calidade do sinal. Polo tanto, o esquema de sinais de alta velocidade por encima dos 100 metros require que os rastros do sinal sexan o máis curtos posible. Nos circuítos dixitais, os sinais de alta velocidade están definidos polo tempo de atraso do sinal.

Ademais, diferentes tipos de sinais (como TTL, GTL, LVTTL) teñen métodos diferentes para garantir a calidade do sinal.