A PCB World -től, 2021. március 19 -én

A PCB-tervezés során gyakran különféle problémákkal szembesülünk, például impedancia-illesztés, EMI-szabályok stb. Ez a cikk mindenki számára felállított néhány kérdést és választ a nagysebességű PCB-kkel kapcsolatban, és remélem, hogy mindenki számára hasznos lesz.

1.
A nagysebességű NYÁK-áramkörök tervezésekor az impedancia-illesztés az egyik tervezési elem. Az impedancia érték abszolút kapcsolatban áll a vezetékezési módszerrel, például a felületi rétegen (mikroszalag) vagy a belső réteggel (szalagvonal/kettős szalagvonalon), a referenciapételtől való távolságon (energiaréteg vagy a talajréteg), a huzalozási szélesség, a PCB anyag stb. Mindkettő befolyásolja a nyom jellegzetes impedanciaértékét.

Vagyis az impedanciaértéket csak a vezetékek után lehet meghatározni. Általában a szimulációs szoftver nem veszi figyelembe néhány szakaszos vezetékezési feltételeket az áramköri modell vagy az alkalmazott matematikai algoritmus korlátozása miatt. Ebben az időben csak néhány terminátor (felmondás), például sorozat ellenállás, fenntartható a vázlatos diagramon. Enyhítse a folytonosság hatását a nyom impedanciájában. A probléma valódi megoldása az, hogy megkíséreljük elkerülni az impedancia -folytonosságokat a vezetékezés során.

2. Ha több digitális/analóg funkcióblokk van a PCB -táblán, a hagyományos módszer a digitális/analóg talaj elválasztása. Mi az oka?
A digitális/analóg talaj elválasztásának oka az, hogy a digitális áramkör zajt generál az áramban és a talajban, amikor a magas és az alacsony potenciál között vált. A zaj nagysága a jel sebességéhez és az áram nagyságához kapcsolódik.

Ha az alapsík nem oszlik meg, és a digitális terület áramkör által keltett zaj nagy, és az analóg terület áramkörök nagyon közel vannak, még akkor is, ha a digitális-analog jelek nem keresztezik, az analóg jelet továbbra is beavatkozik az alapzaj. Vagyis a nem szétválasztott digitális-analog módszer csak akkor használható, ha az analóg áramkör területe messze van a nagy zajt okozó digitális áramkör területétől.

3. A nagysebességű PCB-kialakításban mely szempontokat kell a tervezőnek figyelembe venni az EMC és az EMI szabályai?
Általában az EMI/EMC kialakításának egyszerre kell figyelembe vennie mind a sugárzott, mind a végrehajtott szempontokat. Az előbbi a magasabb frekvenciájú részhez (> 30MHz) tartozik, az utóbbi az alacsonyabb frekvenciagrész (<30MHz). Tehát nem csak figyelhet a magas frekvenciára, és figyelmen kívül hagyja az alacsony frekvenciájú részt.

A jó EMI/EMC kialakításnak figyelembe kell vennie az eszköz helyét, a PCB verem elrendezését, a fontos csatlakozási módszert, az eszköz kiválasztását stb. Az elrendezés elején. Ha nincs előre jobb elrendezés, akkor azt később megoldjuk. Ez kétszerese az eredménynek az erőfeszítés felével, és növeli a költségeket.

Például az óragenerátor helyének nem lehet a lehető legközelebb a külső csatlakozóhoz. A nagysebességű jeleknek a lehető legnagyobb mértékben a belső rétegre kell menniük. Figyeljen a referencia -réteg jellegzetes impedancia -illesztésére és folytonosságára a reflexiók csökkentése érdekében. A készülék által nyomott jel megsemmisített sebességének a lehető legkisebbnek kell lennie a magasság csökkentése érdekében. Frekvencia -összetevők, amikor a leválasztást/megkerülési kondenzátorokat választják, figyeljen arra, hogy a frekvencia -válasz megfelel -e az erősík zajának csökkentésére vonatkozó követelményeknek.

Ezenkívül figyeljen a nagyfrekvenciás jeláram visszatérési útjára, hogy a hurok területét a lehető legkisebbé tegyék (vagyis a hurok impedanciáját a lehető legkisebbek) a sugárzás csökkentése érdekében. A talajt fel lehet osztani a magas frekvenciájú zaj tartományának szabályozására is. Végül, válassza ki az alváz talaját a PCB és a ház között.

4. A PCB táblák készítésekor az interferencia csökkentése érdekében a földhuzalnak zárt összegű formát kell képeznie?
A PCB -táblák készítésekor a hurok területe általában csökkent az interferencia csökkentése érdekében. A földvonal elhelyezésekor azt nem szabad zárt formában fektetni, de jobb, ha ág alakban rendezi, és a talaj területét a lehető legnagyobb mértékben meg kell növelni.

5. Hogyan lehet beállítani az útválasztási topológiát a jel integritásának javítása érdekében?
Az ilyen típusú hálózati jel iránya bonyolultabb, mivel az egyirányú, kétirányú jelek és a különböző szintek jelei esetében a topológiai befolyások eltérőek, és nehéz megmondani, hogy melyik topológia előnyös a jelminőség szempontjából. És amikor az előzményt megelőzően végeznek, mely topológiát kell használni, nagyon igényes a mérnökökre, megkövetelve az áramkör alapelveinek, a jeltípusok és akár a vezetékek nehézségeinek megértését.

6. Hogyan kell kezelni az elrendezést és a vezetékeket a 100 m feletti jelek stabilitásának biztosítása érdekében?
A nagysebességű digitális jelvezetékek kulcsa az, hogy csökkentse az átviteli vonalaknak a jelminőségre gyakorolt ​​hatását. Ezért a 100 m feletti nagysebességű jelek elrendezése megköveteli, hogy a jel nyomai a lehető legrövidebbek legyenek. A digitális áramkörökben a nagysebességű jeleket a jel emelkedési késleltetési ideje határozza meg.

Ezenkívül a különféle típusú jelek (például a TTL, GTL, LVTTL) eltérő módszerekkel rendelkeznek a jelminőség biztosítása érdekében.