Из мира PCB, 19 марта 2021 г.

При разработке печатной платы мы часто сталкиваемся с различными проблемами, такими как сопоставление импедансов, правила EMI и т. Д.

1. Как рассмотреть сопоставление импеданса при разработке высокоскоростной схемы проектирования печатных плат?
При проектировании высокоскоростных схем ПХБ сопоставление импеданса является одним из элементов дизайна. Значение импеданса имеет абсолютную связь с методом проводки, такими как ходьба на поверхностном слое (микрополова) или внутренний слой (стрип -линия/двойная линия полоса), расстояние от эталонного слоя (слой мощности или слой заземления), ширина проводки, материал ПХБ и т. Д. Оба будут влиять на характерное значение импеданса.

То есть значение импеданса может быть определена только после проводки. Как правило, программное обеспечение для моделирования не может учитывать некоторые прерывистые условия проводки из -за ограничения модели схемы или используемого математического алгоритма. В настоящее время только некоторые терминаторы (прекращение), такие как последовательное сопротивление, могут быть зарезервированы на схематической диаграмме. Смягчить влияние разрыва в следовом импедансе. Реальное решение проблемы состоит в том, чтобы попытаться избежать разрыва импеданса при проводке.

2. Когда в плате PCB есть несколько цифровых/аналоговых функций, обычным методом является разделение цифрового/аналогового заземления. В чем причина?
Причина разделения цифрового/аналогового заземления заключается в том, что цифровая схема будет генерировать шум в мощности и заземлениях при переключении между высокими и низкими потенциалами. Величина шума связана со скоростью сигнала и величиной тока.

Если плоскость заземления не разделена, а шум, генерируемый цифровой схемой, большой, а схемы аналоговой площади очень близки, даже если сигналы цифрового в аналогов не пересекаются, аналоговый сигнал все равно будет мешать шуму заземления. То есть метод, не подвергложенный диапазону, может использоваться только тогда, когда область аналоговой схемы далеко от области цифровой схемы, которая генерирует большой шум.

3. В высокоскоростной проектировании печатной платы, какие аспекты должны рассматривать правила EMC и EMI?
Как правило, дизайн EMI/EMC должен учитывать как излучаемые, так и проведенные аспекты одновременно. Первый принадлежит к более высокой частотной части (> 30 МГц), а вторая - более низкая частотная часть (<30 МГц). Таким образом, вы не можете просто обратить внимание на высокую частоту и игнорировать низкочастотную часть.

Хороший дизайн EMI/EMC должен учитывать местоположение устройства, расположение стека PCB, важный метод подключения, выбор устройства и т. Д. В начале макета. Если заранее нет лучшего договоренности, впоследствии она будет решена. Это получит вдвое больше результата с половиной усилий и увеличит стоимость.

Например, расположение генератора часов не должно быть как можно ближе к внешнему разъему. Высокоскоростные сигналы должны перейти на внутренний слой как можно больше. Обратите внимание на характерное сопоставление импеданса и непрерывность эталонного слоя, чтобы уменьшить отражения. Скорость нажатия сигнала, проталкиваемое устройством, должна быть как можно меньше, чтобы уменьшить высоту. Частотные компоненты при выборе развязки/обходных конденсаторов обратите внимание на то, соответствует ли его частотная реакция требованиям снижения шума на плоскости питания.

Кроме того, обратите внимание на путь возврата высокочастотного тока сигнала, чтобы сделать площадь цикла максимально небольшой (то есть, импеданс петли как можно меньше), чтобы уменьшить излучение. Земля также можно разделить, чтобы контролировать диапазон высокочастотного шума. Наконец, должным образом выберите заземление шасси между печатной платой и корпусом.

4. При изготовлении плат PCB, чтобы уменьшить помехи, должен ли провод заземления образуйте форму с закрытой суммой?
При создании плат PCB область петли обычно уменьшается, чтобы уменьшить помехи. При укладке линии заземления ее не следует укладывать в закрытом виде, но лучше организовать ее в форме ветви, а область земли должна быть увеличена как можно больше.

5. Как настроить топологию маршрутизации для повышения целостности сигнала?
Этот вид направления сетевого сигнала является более сложным, потому что для однонаправленных, двунаправленных сигналов и сигналов разных уровней влияния топологии различны, и трудно сказать, какая топология полезна для сигнала качества. А при выполнении предварительной симуляции, какая топология использовать очень требовательно для инженеров, требуя понимания принципов схемы, типов сигналов и даже сложности подводной связи.

6. Как справиться с макетом и проводкой, чтобы обеспечить стабильность сигналов выше 100 м?
Ключом к высокоскоростной цифровой проводке сигнала является снижение влияния линий передачи на качество сигнала. Следовательно, макет высокоскоростных сигналов выше 100 м требует, чтобы следы сигнала были максимально короткими. В цифровых цепях высокоскоростные сигналы определяются временем задержки повышения сигнала.

Более того, различные типы сигналов (такие как TTL, GTL, LVTTL) имеют различные методы для обеспечения качества сигнала.