Nagyfrekvenciás PCB tervezési probléma

1. Hogyan lehet kezelni néhány elméleti konfliktust a tényleges vezetékezésben?
Alapvetően helyes az analóg/digitális földelés felosztása és leválasztása. Figyelembe kell venni, hogy a jelnyom ne menjen át a lehető legnagyobb mértékben az árkon, és a tápegység és a jel visszatérő áramútja ne legyen túl nagy.
A kristályoszcillátor egy analóg pozitív visszacsatolású oszcillációs áramkör. Ahhoz, hogy stabil oszcillációs jel legyen, meg kell felelnie a hurokerősítés és a fázis előírásainak. Ennek az analóg jelnek az oszcillációs specifikációi könnyen megzavarhatók. Még ha földvédelmi nyomokat is hozzáadunk, előfordulhat, hogy az interferencia nem teljesen izolálható. Sőt, az alapsíkon fellépő zaj a pozitív visszacsatolású oszcillációs áramkört is befolyásolja, ha az túl távol van. Ezért a kristályoszcillátor és a chip közötti távolságnak a lehető legközelebb kell lennie.
Valójában sok ellentmondás van a nagy sebességű vezetékek és az EMI-követelmények között. De az alapelv az, hogy az EMI által hozzáadott ellenállás és kapacitás vagy ferritgyöngy nem okozhatja azt, hogy a jel egyes elektromos jellemzői nem felelnek meg az előírásoknak. Ezért a legjobb, ha a nyomvonalak elrendezésében és a PCB-halmozásban rejlő készségeket használjuk az EMI-problémák, például a belső rétegbe jutó nagy sebességű jelek megoldására vagy csökkentésére. Végül ellenálláskondenzátorokat vagy ferritgyöngyöt használnak a jel károsodásának csökkentésére.

2. Hogyan lehet feloldani az ellentmondást a kézi bekötés és a nagysebességű jelek automatikus bekötése között?
Az erős kábelezési szoftverek automatikus útválasztóinak többsége megkötéseket állított be a tekercselési mód és az átmenetek számának szabályozására. A különböző EDA-cégek tekercselőmotor-képességei és kényszerbeállítási elemei néha nagyon eltérőek.
Például, hogy van-e elegendő megkötés a szerpentin tekercselés módjának szabályozásához, lehetséges-e szabályozni a differenciálpár nyomtávolságát stb. Ez befolyásolja, hogy az automatikus útválasztás útválasztási módja megfelel-e a tervező elképzelésének.
Ezenkívül a vezetékek kézi beállításának nehézsége is feltétlenül összefügg a tekercsmotor képességével. Például a nyomvonal tolóképessége, a via tolóképessége, sőt a nyomvonal tolóképessége a rézbevonathoz stb. Ezért az erős tekercselési motorképességű router választása a megoldás.

3. A tesztszelvényről.
A tesztszelvénnyel mérhető, hogy az előállított NYÁK lap karakterisztikus impedanciája megfelel-e a TDR (Time Domain Reflectometer) tervezési követelményeinek. Általában a szabályozandó impedanciának két esete van: egyvezetékes és differenciálpáros.
Ezért a tesztszelvény vonalszélességének és sorközének (ha van differenciálpár) meg kell egyeznie a vezérelendő vonallal. A mérés során a legfontosabb a földelési pont helye.
A földelő vezeték induktivitás értékének csökkentése érdekében a TDR szonda földelési helye általában nagyon közel van a szonda csúcsához. Ezért a jel mérési pontja és a talajpont közötti távolságnak és módszernek a tesztszelvényen meg kell egyeznie a használt szondával.

4. A nagysebességű PCB tervezésben a jelréteg üres területe bevonható rézzel, és hogyan kell elosztani a több jelréteg rézbevonatát a talajon és a tápegységen?
Általában az üres területen lévő rézbevonat többnyire földelt. Csak a réz és a jelvezeték távolságára figyeljünk a nagysebességű jelvezeték melletti réz felhordásakor, mert az alkalmazott réz egy kicsit csökkenti a nyomvonal karakterisztikus impedanciáját. Ügyeljen arra is, hogy ne befolyásolja más rétegek jellemző impedanciáját, például a kettős szalagos vonal szerkezetében.

5. Lehetséges-e a mikroszalag vonalmodell segítségével kiszámítani a jelvezeték jellemző impedanciáját a teljesítménysíkon? Kiszámítható a tápegység és az alaplap közötti jel a szalagvonalas modell segítségével?
Igen, a teljesítménysíkot és az alapsíkot referenciasíknak kell tekinteni a jellemző impedancia kiszámításakor. Például egy négyrétegű tábla: felső réteg - teljesítményréteg - alapréteg - alsó réteg. Jelenleg a felső réteg jellemző impedanciamodellje egy mikroszalagos vonalmodell, amelynek referenciasíkja a teljesítménysík.

6. A nagy sűrűségű nyomtatott táblákon normál körülmények között automatikusan generálhatók-e tesztpontok szoftverrel, hogy megfeleljenek a tömeggyártás tesztkövetelményeinek?
Általában az, hogy a szoftver automatikusan generál-e tesztpontokat a tesztkövetelmények teljesítése érdekében, attól függ, hogy a tesztpontok hozzáadására vonatkozó előírások megfelelnek-e a tesztberendezés követelményeinek. Ezen túlmenően, ha a vezetékek túl sűrűek, és a tesztpontok hozzáadására vonatkozó szabályok szigorúak, előfordulhat, hogy nincs mód arra, hogy minden vonalhoz automatikusan tesztpontokat adjon hozzá. Természetesen manuálisan kell kitölteni a tesztelendő helyeket.

7. A tesztpontok hozzáadása befolyásolja-e a nagy sebességű jelek minőségét?
Az, hogy ez befolyásolja-e a jel minőségét, a tesztpontok hozzáadásának módjától és a jel gyorsaságától függ. Alapvetően további vizsgálati pontok (ne használja a meglévő átmenő vagy DIP tűt tesztpontként) adható hozzá a vezetékhez, vagy egy rövid vonalat húzhat ki a vezetékből.
Az előbbi egy kis kondenzátor hozzáadásával egyenértékű, míg az utóbbi egy extra elágazás. Mindkét feltétel többé-kevésbé befolyásolja a nagysebességű jelet, és a hatás mértéke a jel frekvenciasebességétől és a jel szélsebességétől függ. A becsapódás nagysága szimulációval ismerhető meg. Elvileg minél kisebb a vizsgálati pont, annál jobb (természetesen meg kell felelnie a vizsgálóeszköz követelményeinek), minél rövidebb az ág, annál jobb.