Од PCB World, 19 март 2021 година

Кога правиме PCB Design, честопати наидуваме на разни проблеми, како што се совпаѓање на импеданса, правила на ЕМИ, итн. Овој напис состави неколку прашања и одговори поврзани со голема брзина PCB за секого, и се надевам дека ќе биде корисно за сите.

1. Како да се разгледа совпаѓање на импеданса при дизајнирање на голема брзина на PCB-дизајн шематика?
При дизајнирање на големи брзини на PCB, појавување на импеданса е еден од елементите за дизајнирање. Вредноста на импедансата има апсолутен однос со методот на жици, како што е одење на површинскиот слој (микрострипција) или внатрешен слој (Stripline/Double Stripline), оддалеченост од референтниот слој (слој на напојување или слој на земја), ширина на жици, PCB материјал, итн. И двете ќе влијаат на карактеристичната вредност на импедансата на трагата.

Односно, вредноста на импедансата може да се утврди само по жици. Општо, софтверот за симулација не може да ги земе предвид некои дисконтинуирани услови за жици заради ограничувањето на моделот на колото или користениот математички алгоритам. Во тоа време, само некои терминатори (прекинување), како што е отпорност на серии, можат да бидат резервирани на шематскиот дијаграм. Облажете го ефектот на дисконтинуитет во импеданса во трагови. Вистинското решение за проблемот е да се обидете да избегнете дисконтинуитети на импеданса при жици.

2. Кога има повеќе блокови на дигитални/аналогни функции во PCB табла, конвенционалниот метод е да се оддели дигиталното/аналогното тло. Која е причината?
Причината за одвојување на дигиталното/аналогното тло е затоа што дигиталното коло ќе генерира бучава во моќноста и земјата кога ќе се префрли помеѓу високи и ниски потенцијали. Големината на бучавата е поврзана со брзината на сигналот и големината на струјата.

Ако копнената рамнина не е поделена, а бучавата генерирана од колото на дигиталното подрачје е големо, а кола на аналогните области се многу блиску, дури и ако сигналите за дигитално-аналог не се преминуваат, аналогниот сигнал сепак ќе се меша со бучавата на земјата. Односно, не-поделениот метод на дигитално-аналог може да се користи само кога површината на аналогното коло е далеку од областа на дигиталното коло што генерира голема бучава.

3. Во брз дизајн на PCB, кои аспекти треба дизајнерот да ги смета правилата за ЕМС и ЕМИ?
Општо, дизајнот на ЕМИ/ЕМС треба да ги земе предвид и зрачените и спроведените аспекти во исто време. Првиот припаѓа на делот со поголема фреквенција (> 30MHz), а вториот е дел од пониска фреквенција (<30MHz). Значи, не можете само да обрнете внимание на високата фреквенција и да го игнорирате делот со ниска фреквенција.

Добар дизајн на ЕМИ/ЕМС мора да ја земе предвид локацијата на уредот, аранжманот за оџаци PCB, важен метод за поврзување, избор на уреди, итн. На почетокот на изгледот. Ако претходно нема подобар аранжман, ќе се реши потоа. Getе добие двојно повеќе од резултатот со половина од напорите и ќе ги зголеми трошоците.

На пример, локацијата на генераторот на часовникот не треба да биде што е можно поблиску до надворешниот конектор. Сигналите со голема брзина треба да одат во внатрешниот слој колку што е можно повеќе. Обрнете внимание на карактеристичното појавување на импеданса и континуитетот на референтниот слој за да ги намалите рефлексиите. Стапката на затегнување на сигналот поттикната од уредот треба да биде што е можно помала за да се намали висината. Компонентите на фреквенција, при изборот на кондензатори за раздвојување/бајпас, обрнуваат внимание на тоа дали неговиот одговор на фреквенцијата ги исполнува барањата за намалување на бучавата на рамнината на електрична енергија.

Покрај тоа, обрнете внимание на повратната патека на струјата на сигналот со висока фреквенција за да ја направите областа на јамката што е можно помала (т.е. импедансата на јамката што е можно помала) за да го намали зрачењето. Земјата исто така може да се подели за да се контролира опсегот на бучава со висока фреквенција. Конечно, правилно изберете ја земјата на шасијата помеѓу PCB и куќиштето.

4. Кога правите табли за PCB, со цел да се намали мешањето, дали жицата на земјата треба да формира формулар за затворен збир?
При правење табли за PCB, областа на јамката е генерално намалена со цел да се намали мешањето. Кога ја поставувате земјата, не треба да се постави во затворена форма, но подобро е да се организира во форма на гранка, а областа на земјата треба да се зголеми колку што е можно повеќе.

5. Како да се прилагоди топологијата на рутирањето за да се подобри интегритетот на сигналот?
Овој вид насока на мрежниот сигнал е покомплициран, затоа што за еднонасочни, двонасочни сигнали и сигнали на различни нивоа, влијанијата на топологијата се различни, и тешко е да се каже која топологија е корисна за квалитетот на сигналот. И кога се прават пред-симулација, која топологија што треба да се користи е многу барана за инженерите, што бара разбирање на принципите на колото, типовите на сигнали, па дури и тешкотиите во жиците.

6. Како да се справите со изгледот и жиците за да се обезбеди стабилност на сигнали над 100 метри?
Клучот за дигиталниот сигнал за дигитален сигнал е да се намали влијанието на линиите на далноводот врз квалитетот на сигналот. Затоа, распоредот на сигнали со голема брзина над 100м бара трагите на сигналот да бидат што е можно по кратки. Во дигиталните кола, сигналите со голема брзина се дефинираат со време на одложување на сигналот.

Покрај тоа, различни видови на сигнали (како што се TTL, GTL, LVTTL) имаат различни методи за да се обезбеди квалитетот на сигналот.