Uit PCB-wereld
1. Hoe moet rekening worden gehouden met impedantiematching bij het ontwerpen van snelle PCB-ontwerpschema's?
Bij het ontwerpen van snelle PCB-circuits is impedantiematching een van de ontwerpelementen.De impedantiewaarde heeft een absolute relatie met de bedradingsmethode, zoals het lopen op de oppervlaktelaag (microstrip) of binnenlaag (striplijn/dubbele striplijn), afstand tot de referentielaag (powerlaag of grondlaag), bedradingsbreedte, PCB-materiaal , enz. Beide zullen de karakteristieke impedantiewaarde van het spoor beïnvloeden.
Dat wil zeggen dat de impedantiewaarde na bedrading kan worden bepaald.Over het algemeen kan de simulatiesoftware geen rekening houden met bepaalde discontinue bedradingsomstandigheden vanwege de beperking van het circuitmodel of het gebruikte wiskundige algoritme.Op dit moment kunnen slechts enkele terminators (afsluiting), zoals serieweerstand, worden gereserveerd in het schema.Verminder het effect van discontinuïteit in de spoorimpedantie.De echte oplossing voor het probleem is het proberen impedantie-discontinuïteiten bij de bedrading te vermijden.
afbeelding
2. Als er meerdere digitale/analoge functieblokken op een printplaat zitten, is de conventionele methode het scheiden van de digitale/analoge aarde.Wat is de reden?
De reden voor het scheiden van de digitale/analoge aarde is dat het digitale circuit ruis zal genereren in de voeding en de aarde bij het schakelen tussen hoge en lage potentiaal.De grootte van de ruis hangt samen met de snelheid van het signaal en de grootte van de stroom.
Als het aardvlak niet is verdeeld en de door het digitale gebiedscircuit gegenereerde ruis groot is en de analoge gebiedscircuits zeer dichtbij zijn, zal het analoge signaal nog steeds worden verstoord door de aarde, zelfs als de digitaal-naar-analoog signalen elkaar niet kruisen. lawaai.Dat wil zeggen dat de niet-verdeelde digitaal-naar-analoog-methode alleen kan worden gebruikt wanneer het analoge circuitgebied ver verwijderd is van het digitale circuitgebied dat veel ruis genereert.
3. Met welke aspecten moet de ontwerper bij het ontwerpen van snelle PCB's rekening houden met EMC- en EMI-regels?
Over het algemeen moet bij het EMI/EMC-ontwerp tegelijkertijd rekening worden gehouden met zowel uitgestraalde als geleide aspecten.De eerste behoort tot het hogere frequentiegedeelte (>30MHz) en de laatste behoort tot het lagere frequentiegedeelte (<30MHz).Je kunt dus niet alleen maar op de hoge frequentie letten en de lage frequentie negeren.
Een goed EMI/EMC-ontwerp moet rekening houden met de locatie van het apparaat, de opstelling van de PCB-stapel, belangrijke aansluitmethode, apparaatselectie, enz. aan het begin van de lay-out.Als er vooraf geen betere regeling is, wordt het achteraf opgelost.Met de helft van de moeite wordt het resultaat twee keer zo groot en stijgen de kosten.
De positie van de klokgenerator mag bijvoorbeeld niet zo dicht mogelijk bij de externe connector liggen.Hogesnelheidssignalen moeten zoveel mogelijk naar de binnenste laag gaan.Besteed aandacht aan de karakteristieke impedantie-aanpassing en de continuïteit van de referentielaag om reflecties te verminderen.De zwenksnelheid van het door het apparaat geduwde signaal moet zo klein mogelijk zijn om de hoogte te verkleinen.Frequentiecomponenten moeten er bij het kiezen van ontkoppel-/bypass-condensatoren op letten of de frequentierespons voldoet aan de vereisten om ruis op het vermogensvlak te verminderen.
Let bovendien op het retourpad van de hoogfrequente signaalstroom om het lusgebied zo klein mogelijk te maken (dat wil zeggen de lusimpedantie zo klein mogelijk) om de straling te verminderen.De grond kan ook worden verdeeld om het bereik van hoogfrequente ruis te regelen.Kies ten slotte op de juiste manier de chassisaarde tussen de printplaat en de behuizing.
afbeelding
4. Moet de aardedraad bij het maken van een printplaat een gesloten somvorm vormen om interferentie te verminderen?
Bij het maken van printplaten wordt het lusoppervlak doorgaans verkleind om interferentie te verminderen.Bij het leggen van de grondlijn mag deze niet in een gesloten vorm worden gelegd, maar het is beter om deze in een takvorm te plaatsen en het grondoppervlak moet zoveel mogelijk worden vergroot.
afbeelding
5. Hoe kan ik de routeringtopologie aanpassen om de signaalintegriteit te verbeteren?
Dit soort netwerksignaalrichting is ingewikkelder, omdat voor unidirectionele, bidirectionele signalen en verschillende niveautypen signalen de topologie-invloeden verschillend zijn, en het moeilijk te zeggen is welke topologie gunstig is voor de signaalkwaliteit.En bij pre-simulatie is de te gebruiken topologie zeer veeleisend voor ingenieurs, waarbij begrip van circuitprincipes, signaaltypen en zelfs bedradingsproblemen vereist is.
afbeelding
6. Hoe om te gaan met de lay-out en bedrading om de stabiliteit van signalen boven 100M te garanderen?
De sleutel tot snelle digitale signaalbedrading is het verminderen van de impact van transmissielijnen op de signaalkwaliteit.Daarom vereist de lay-out van hogesnelheidssignalen boven 100M dat de signaalsporen zo kort mogelijk zijn.In digitale circuits worden hogesnelheidssignalen gedefinieerd door de signaalstijgingsvertragingstijd.
Bovendien hebben verschillende soorten signalen (zoals TTL, GTL, LVTTL) verschillende methoden om de signaalkwaliteit te garanderen.