Van PCB -wereld

1. Hoe overwegen ik impedantie-matching bij het ontwerpen van high-speed PCB-ontwerpschema's?

Bij het ontwerpen van high-speed PCB-circuits is impedantie-matching een van de ontwerpelementen. De impedantiewaarde heeft een absolute relatie met de bedradingsmethode, zoals lopen op de oppervlaktelaag (microstrip) of binnenste laag (stripline/dubbele stripline), afstand van de referentielaag (stroomlaag of grondlaag), bedradingsbreedte, PCB -materiaal, enz. Beide hebben invloed op de karakteristieke impedantiewaarde van het spoor.

Dat wil zeggen, de impedantiewaarde kan worden bepaald na bedrading. Over het algemeen kan de simulatiesoftware geen rekening houden met enkele discontinue bedradingsomstandigheden vanwege de beperking van het circuitmodel of het gebruikte wiskundige algoritme. Op dit moment kunnen slechts enkele terminators (beëindiging), zoals seriewesistentie, worden gereserveerd op het schematische diagram. Het effect van discontinuïteit in spoorimpedantie verlichten. De echte oplossing voor het probleem is om te proberen impedantie -discontinuïteiten te voorkomen bij de bedrading.
afbeelding
2. Wanneer er meerdere digitale/analoge functieblokken in een PCB -kaart zijn, is de conventionele methode om de digitale/analoge grond te scheiden. Wat is de reden?

De reden voor het scheiden van de digitale/analoge grond is omdat het digitale circuit ruis zal genereren in het vermogen en de grond bij het schakelen tussen hoge en lage potentialen. De grootte van de ruis is gerelateerd aan de snelheid van het signaal en de grootte van de stroom.

Als het grondvlak niet is verdeeld en de ruis die wordt gegenereerd door het digitale gebiedscircuit groot is en de analoge gebiedscircuits zeer dichtbij zijn, zelfs als de digitale-naar-analoge signalen niet kruisen, wordt het analoge signaal nog steeds verstoord door de grondruis. Dat wil zeggen, de niet-verdeelde digitale-naar-analoge methode kan alleen worden gebruikt wanneer het analoge circuitgebied verre van het digitale circuitgebied is dat grote ruis genereert.

3. Bij high-speed PCB-ontwerp, welke aspecten moet de ontwerper EMC- en EMI-regels overwegen?

Over het algemeen moet het EMI/EMC -ontwerp zowel tegelijkertijd met uitgestraalde als geleide aspecten in overweging nemen. De eerste behoort tot het hogere frequentiegedeelte (> 30 MHz) en de laatste is het onderste frequentiegedeelte (<30MHz). U kunt dus niet alleen aandacht besteden aan de hoge frequentie en de lage frequentie negeren.

Een goed EMI/EMC -ontwerp moet rekening houden met de locatie van het apparaat, PCB -stack -opstelling, belangrijke verbindingsmethode, apparaatselectie, enz. Aan het begin van de lay -out. Als er vooraf geen betere regeling is, wordt deze daarna opgelost. Het krijgt twee keer het resultaat met de helft van de inspanning en verhoogt de kosten.

De positie van de klokgenerator moet bijvoorbeeld niet zo dicht mogelijk bij de externe connector liggen. Snelle signalen moeten zoveel mogelijk naar de binnenste laag gaan. Besteed aandacht aan de karakteristieke impedantie -matching en de continuïteit van de referentielaag om reflecties te verminderen. De slawsnelheid van het door het apparaat geduwde signaal moet zo klein mogelijk zijn om de hoogte te verminderen. Frequentiecomponenten, bij het kiezen van ontkoppeling/bypass -condensatoren, letten op de vraag of de frequentierespons voldoet aan de vereisten om het geluid op het stroomvlak 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 straling te verminderen. De grond kan ook worden verdeeld om het bereik van hoogfrequente ruis te regelen. Kies ten slotte goed de chassisgrond tussen de PCB en de behuizing.
afbeelding
4. Moet de gronddraad bij het maken van een PCB -kaart een vorm van een gesloten som vormen?

Bij het maken van PCB -boards wordt het lusgebied in het algemeen verminderd om interferentie te verminderen. Bij het leggen van de grondlijn moet deze niet in een gesloten vorm worden gelegd, maar het is beter om het in een takvorm te rangschikken en het gebied van de grond moet zoveel mogelijk worden verhoogd.

afbeelding
5. Hoe de routeringstopologie aan te passen om de signaalintegriteit te verbeteren?

Dit soort netwerksignaalrichting is ingewikkelder, omdat voor unidirectionele, bidirectionele signalen en verschillende soorten signalen de topologie -invloeden verschillend zijn, en het is moeilijk om te zeggen welke topologie gunstig is voor de signaalkwaliteit. En bij het doen van pre-simulatie, welke topologie te gebruiken is zeer veeleisend voor ingenieurs, die inzicht zijn in circuitprincipes, signaaltypen en zelfs bedradingsproblemen.
afbeelding
6. Hoe omgaan met de lay -out en bedrading om de stabiliteit van signalen boven 100m te waarborgen?

De sleutel tot bedrading met digitale signaal met hoge snelheid is om de impact van transmissielijnen op de signaalkwaliteit te verminderen. Daarom vereist de lay-out van hogesnelheidssignalen boven 100m dat de signaalsporen zo kort mogelijk zijn. In digitale circuits worden hogesnelheidssignalen gedefinieerd door de vertragingstijd van de signaalstijging.

Bovendien hebben verschillende soorten signalen (zoals TTL, GTL, LVTTL) verschillende methoden om de signaalkwaliteit te garanderen.