Iš PCB pasaulio, 2021 m. kovo 19 d

Kurdami PCB dažnai susiduriame su įvairiomis problemomis, tokiomis kaip varžos suderinimas, EMI taisyklės ir kt. Šiame straipsnyje yra surinkti keli klausimai ir atsakymai, susiję su didelės spartos PCB, ir tikiuosi, kad tai bus naudinga visiems.

1.Kaip atsižvelgti į varžos atitikimą kuriant didelės spartos PCB projektavimo schemas?
Projektuojant didelės spartos PCB grandines, varžos suderinimas yra vienas iš dizaino elementų.Impedanso vertė turi absoliutų ryšį su laidų sujungimo metodu, pvz., ėjimas ant paviršiaus sluoksnio (mikrojuostos) arba vidinio sluoksnio (juostinė / dviguba juostelė), atstumas nuo atskaitos sluoksnio (galios sluoksnio arba įžeminimo sluoksnio), laidų plotis, PCB medžiaga. , ir tt Abu turės įtakos būdingajai pėdsakų varžos vertei.

Tai reiškia, kad varžos vertę galima nustatyti tik sujungus laidus.Paprastai modeliavimo programinė įranga negali atsižvelgti į kai kurias nenutrūkstamas laidų sąlygas dėl grandinės modelio arba naudojamo matematinio algoritmo apribojimų.Šiuo metu schemoje galima rezervuoti tik kai kuriuos baigiamuosius elementus (pabaigą), pvz., nuoseklų pasipriešinimą.Sušvelninkite pėdsakų impedanso nepertraukiamumo poveikį.Tikrasis problemos sprendimas yra pabandyti išvengti impedanso nutrūkimų jungiant laidus.

2. Kai PCB plokštėje yra keli skaitmeniniai/analoginiai funkciniai blokai, įprastas būdas yra atskirti skaitmeninį/analoginį įžeminimą.Kokia priežastis?
Skaitmeninio / analoginio įžeminimo atskyrimo priežastis yra ta, kad skaitmeninė grandinė generuos triukšmą galioje ir žemėje, kai perjungiama iš didelio ir mažo potencialo.Triukšmo dydis yra susijęs su signalo greičiu ir srovės dydžiu.

Jei įžeminimo plokštuma nėra padalinta, o skaitmeninės srities generuojamas triukšmas yra didelis, o analoginės srities grandinės yra labai arti, net jei skaitmeniniai ir analoginiai signalai nesikerta, analoginiam signalui vis tiek trukdys įžeminimas. triukšmo.Tai reiškia, kad nepadalytas skaitmeninis į analogą metodas gali būti naudojamas tik tada, kai analoginės grandinės sritis yra toli nuo skaitmeninės grandinės srities, kuri sukuria didelį triukšmą.

3. Į kuriuos aspektus projektuotojas turėtų atsižvelgti projektuodamas didelės spartos PCB ir EMS taisykles?
Paprastai EMI/EMC projektuojant turi būti atsižvelgiama ir į spinduliavimo, ir laidumo aspektus tuo pačiu metu.Pirmoji priklauso aukštesnio dažnio daliai (>30MHz), o antroji – žemesnio dažnio daliai (<30MHz).Taigi jūs negalite tiesiog atkreipti dėmesį į aukštą dažnį ir ignoruoti žemo dažnio dalį.

Kuriant gerą EMI/EMC dizainą, išdėstymo pradžioje turi būti atsižvelgta į įrenginio vietą, PCB kamino išdėstymą, svarbų prijungimo būdą, įrenginio pasirinkimą ir kt.Jei iš anksto nėra geresnio susitarimo, tai bus išspręsta vėliau.Per pusę pastangų gausite dvigubai didesnį rezultatą ir padidinsite išlaidas.

Pavyzdžiui, laikrodžio generatoriaus vieta neturėtų būti kuo arčiau išorinės jungties.Didelės spartos signalai turėtų kuo daugiau eiti į vidinį sluoksnį.Kad sumažintumėte atspindžius, atkreipkite dėmesį į būdingą impedanso atitiktį ir atskaitos sluoksnio tęstinumą.Įrenginio stumiamo signalo apsisukimo greitis turi būti kuo mažesnis, kad būtų sumažintas aukštis.Dažnio komponentai, rinkdamiesi atjungimo/apėjimo kondensatorius, atkreipkite dėmesį į tai, ar jo dažnio charakteristika atitinka keliamus reikalavimus sumažinti triukšmą galios plokštumoje.

Be to, atkreipkite dėmesį į aukšto dažnio signalo srovės grįžtamąjį kelią, kad kilpos plotas būtų kuo mažesnis (ty kilpos varža būtų kuo mažesnė), kad sumažintumėte spinduliuotę.Žemę taip pat galima padalinti, kad būtų galima valdyti aukšto dažnio triukšmo diapazoną.Galiausiai tinkamai pasirinkite važiuoklės įžeminimą tarp PCB ir korpuso.

4. Ar gaminant PCB plokštes, norint sumažinti trukdžius, įžeminimo laidas turi sudaryti uždaros sumos formą?
Gaminant PCB plokštes, kilpos plotas paprastai sumažinamas siekiant sumažinti trukdžius.Klojant grunto liniją, ji neturėtų būti klojama uždara forma, o geriau ją išdėstyti šakos pavidalu, o žemės plotą reikia kuo labiau padidinti.

5. Kaip pakoreguoti maršruto topologiją, kad būtų pagerintas signalo vientisumas?
Tokia tinklo signalo kryptis yra sudėtingesnė, nes vienkrypčiams, dvikrypčiams ir skirtingų lygių signalams topologijos įtaka yra skirtinga, todėl sunku pasakyti, kuri topologija yra naudinga signalo kokybei.O atliekant išankstinį modeliavimą, kurią topologiją naudoti, inžinieriai turi labai daug pastangų, todėl reikia suprasti grandinės principus, signalų tipus ir net laidų sudėtingumą.

6. Kaip elgtis su išdėstymu ir laidais, kad būtų užtikrintas signalų stabilumas virš 100M?
Pagrindinis spartaus skaitmeninio signalo laidų sujungimas yra sumažinti perdavimo linijų įtaką signalo kokybei.Todėl didelės spartos signalų, didesnių nei 100M, išdėstymas reikalauja, kad signalo pėdsakai būtų kuo trumpesni.Skaitmeninėse grandinėse didelės spartos signalai apibrėžiami signalo kilimo delsos trukme.

Be to, skirtingų tipų signalai (pvz., TTL, GTL, LVTTL) turi skirtingus signalo kokybės užtikrinimo būdus.