Sappiamo tutti che realizzare una scheda PCB significa trasformare lo schema progettato in una vera scheda PCB. Per favore, non sottovalutare questo processo. Ci sono molte cose che sono fattibili in linea di principio ma difficili da realizzare nel progetto, oppure altri possono realizzare cose che alcune persone non riescono a realizzare con Mood.
Le due maggiori difficoltà nel campo della microelettronica sono l'elaborazione dei segnali ad alta frequenza e dei segnali deboli. A questo proposito, il livello di produzione di PCB è particolarmente importante. Lo stesso principio di progettazione, gli stessi componenti, il PCB prodotto da persone diverse avranno risultati diversi, quindi come realizzare una buona scheda PCB?
1. Sii chiaro riguardo ai tuoi obiettivi di progettazione
Dopo aver ricevuto un incarico di progettazione, la prima cosa da fare è chiarire i suoi obiettivi di progettazione, che sono la scheda PCB ordinaria, la scheda PCB ad alta frequenza, la scheda PCB per l'elaborazione di piccoli segnali o la scheda PCB per l'elaborazione di piccoli segnali sia ad alta frequenza che ad alta frequenza. Se si tratta di una normale scheda PCB, purché il layout sia ragionevole e pulito, le dimensioni meccaniche siano precise, come la linea di carico medio e la linea lunga, è necessario utilizzare determinati mezzi per l'elaborazione, ridurre il carico, la linea lunga per rafforzare la spinta, l'obiettivo è prevenire la riflessione su lunghe linee. Quando sulla scheda sono presenti linee di segnale a più di 40 MHz, è necessario fare considerazioni speciali per queste linee di segnale, come la diafonia tra le linee e altri problemi. Se la frequenza è più alta, ci sarà un limite più severo sulla lunghezza del cablaggio. Secondo la teoria della rete dei parametri distribuiti, l'interazione tra il circuito ad alta velocità e i suoi fili è il fattore decisivo, che non può essere ignorato nella progettazione del sistema. Con l'aumento della velocità di trasmissione del gate, l'opposizione sulla linea del segnale aumenterà corrispondentemente e la diafonia tra le linee del segnale adiacenti aumenterà in proporzione diretta. Di solito, anche il consumo energetico e la dissipazione del calore dei circuiti ad alta velocità sono elevati, quindi è necessario prestare sufficiente attenzione al PCB ad alta velocità.
Quando sulla scheda è presente un segnale debole di livello millivolt o addirittura microvolt, è necessaria particolare attenzione per queste linee di segnale. I segnali piccoli sono troppo deboli e molto suscettibili alle interferenze di altri segnali forti. Spesso sono necessarie misure di schermatura, altrimenti il rapporto segnale/rumore risulterà notevolmente ridotto. In questo modo i segnali utili vengono soffocati dal rumore e non possono essere estratti in modo efficace.
Anche la messa in servizio della scheda dovrebbe essere considerata nella fase di progettazione, la posizione fisica del punto di prova, l'isolamento del punto di prova e altri fattori non possono essere ignorati, poiché alcuni segnali piccoli e segnali ad alta frequenza non possono essere aggiunti direttamente la sonda da misurare.
Inoltre, dovrebbero essere considerati alcuni altri fattori rilevanti, come il numero di strati del pannello, la forma dell'imballaggio dei componenti utilizzati, la resistenza meccanica del pannello, ecc. Prima di realizzare il pannello PCB, per realizzare la progettazione del progetto obiettivo in mente.
2.Conoscere i requisiti di disposizione e cablaggio delle funzioni dei componenti utilizzati
Come sappiamo, alcuni componenti speciali hanno requisiti speciali nel layout e nel cablaggio, come LOTI e l'amplificatore di segnale analogico utilizzato da APH. L'amplificatore del segnale analogico richiede un'alimentazione stabile e una piccola ondulazione. La parte analogica del piccolo segnale dovrebbe essere il più lontano possibile dal dispositivo di alimentazione. Sulla scheda OTI, anche la piccola parte di amplificazione del segnale è dotata di uno schermo speciale per proteggere dalle interferenze elettromagnetiche disperse. Il chip GLINK utilizzato sulla scheda NTOI utilizza il processo ECL, il consumo energetico è elevato e il calore è intenso. Nel layout va considerato il problema della dissipazione del calore. Se viene utilizzata la dissipazione naturale del calore, il chip GLINK deve essere posizionato in un luogo in cui la circolazione dell'aria è regolare e il calore rilasciato non può avere un grande impatto sugli altri chip. Se la scheda è dotata di un avvisatore acustico o di altri dispositivi ad alta potenza, è possibile causare un grave inquinamento all'alimentazione, anche questo punto dovrebbe prestare sufficiente attenzione.
3.Considerazioni sulla disposizione dei componenti
Uno dei primi fattori da considerare nella disposizione dei componenti sono le prestazioni elettriche. Mettere insieme i componenti il più vicino possibile. Soprattutto per alcune linee ad alta velocità, il layout dovrebbe essere il più corto possibile e il segnale di potenza e i dispositivi di piccolo segnale dovrebbero essere separati. Con la premessa di soddisfare le prestazioni del circuito, i componenti dovrebbero essere posizionati in modo ordinato, belli e facili da testare. Dovrebbero essere prese in seria considerazione anche le dimensioni meccaniche della scheda e la posizione della presa.
Anche il tempo di ritardo della trasmissione di terra e di interconnessione nel sistema ad alta velocità è il primo fattore da considerare nella progettazione del sistema. Il tempo di trasmissione sulla linea del segnale ha un grande impatto sulla velocità complessiva del sistema, soprattutto per il circuito ECL ad alta velocità. Sebbene il blocco del circuito integrato stesso abbia un'elevata velocità, la velocità del sistema può essere notevolmente ridotta a causa dell'aumento del tempo di ritardo portato dall'interconnessione comune sulla piastra inferiore (circa 2 ns di ritardo per 30 cm di lunghezza della linea). Come il registro a scorrimento, il contatore di sincronizzazione, questo tipo di parte operativa di sincronizzazione è meglio posizionarlo sulla stessa scheda plug-in, poiché il tempo di ritardo di trasmissione del segnale di clock a diverse schede plug-in non è uguale, potrebbe far sì che il registro a scorrimento produca l'errore principale, se non può essere posizionato su una scheda, nella sincronizzazione è il punto chiave, dalla sorgente di clock comune alla scheda plug-in della lunghezza della linea di clock deve essere uguale
4.Considerazioni sul cablaggio
Con il completamento della progettazione di OTNI e della rete in fibra a stella, in futuro saranno progettate più schede da 100 MHz + con linee di segnale ad alta velocità.