Nga PCB World, Mars, 19, 2021

Kur bëjmë dizajn PCB, ne shpesh hasim probleme të ndryshme, të tilla si përputhja e rezistencës, rregullat e EMI, etj. Ky artikull ka përpiluar disa pyetje dhe përgjigje që lidhen me PCB me shpejtësi të lartë për të gjithë, dhe shpresoj se do të jetë e dobishme për të gjithë.

1. Si të konsideroni përputhjen e rezistencës kur hartoni skematikë të projektimit me shpejtësi të lartë PCB?
Kur hartoni qarqe PCB me shpejtësi të lartë, përputhja e rezistencës është një nga elementët e projektimit. Vlera e rezistencës ka një marrëdhënie absolute me metodën e instalimeve elektrike, siç është ecja në shtresën e sipërfaqes (mikrostrip) ose shtresa e brendshme (vija e shiritave/linja e dyfishtë), distanca nga shtresa e referencës (shtresa e energjisë ose shtresa tokësore), gjerësia e instalimeve elektrike, materiali PCB, etj. Të dy do të ndikojnë në vlerën karakteristike të impedancës së gjurmës.

Kjo do të thotë, vlera e rezistencës mund të përcaktohet vetëm pas instalimeve elektrike. Në përgjithësi, softveri i simulimit nuk mund të marrë parasysh disa kushte instalimesh të ndërprera për shkak të kufizimit të modelit të qarkut ose algoritmit matematikor të përdorur. Në këtë kohë, vetëm disa terminatorë (përfundimi), siç është rezistenca e serive, mund të rezervohen në diagramin skematik. Lehtësoni efektin e ndërprerjes në rezistencën e gjurmëve. Zgjidhja e vërtetë për problemin është të përpiqeni të shmangni ndërprerjet e rezistencës kur instaloni instalime elektrike.

2. Kur ka blloqe të shumta funksionesh dixhitale/analoge në një bord PCB, metoda konvencionale është të ndash tokën dixhitale/analoge. Cila është arsyeja?
Arsyeja për ndarjen e tokës dixhitale/analoge është sepse qark dixhital do të gjenerojë zhurmë në fuqi dhe tokë kur kaloni midis potencialeve të larta dhe të ulëta. Madhësia e zhurmës lidhet me shpejtësinë e sinjalit dhe madhësinë e rrymës.

Nëse rrafshi tokësor nuk është i ndarë dhe zhurma e gjeneruar nga qarku i zonës dixhitale është e madhe dhe qarqet e zonës analoge janë shumë afër, edhe nëse sinjalet dixhitale-analog nuk kalojnë, sinjali analog do të ndërhyhet akoma nga zhurma e tokës. Kjo do të thotë, metoda dixhitale-analog jo e ndarë në analog mund të përdoret vetëm kur zona e qarkut analog është larg nga zona e qarkut dixhital që gjeneron zhurmë të madhe.

3 Në hartimin e PCB me shpejtësi të lartë, cilat aspekte duhet të konsiderojë projektuesi rregullat EMC dhe EMI?
Në përgjithësi, dizajni EMI/EMC duhet të marrë parasysh aspektet e rrezatuara dhe të kryera në të njëjtën kohë. E para i përket pjesës së frekuencës më të lartë (> 30MHz) dhe kjo e fundit është pjesa e frekuencës më të ulët (<30MHz). Kështu që ju nuk mund t'i kushtoni vëmendje frekuencës së lartë dhe të injoroni pjesën e frekuencës së ulët.

Një dizajn i mirë EMI/EMC duhet të marrë parasysh vendndodhjen e pajisjes, rregullimin e pirgut PCB, metodën e rëndësishme të lidhjes, zgjedhjen e pajisjes, etj. Në fillim të paraqitjes. Nëse më parë nuk ka një rregullim më të mirë, ajo do të zgjidhet më pas. Do të marrë dy herë rezultatin me gjysmën e përpjekjes dhe të rrisë koston.

Për shembull, vendndodhja e gjeneratorit të orës nuk duhet të jetë sa më afër lidhësit të jashtëm të jetë e mundur. Sinjalet me shpejtësi të lartë duhet të shkojnë në shtresën e brendshme sa më shumë që të jetë e mundur. Kushtojini vëmendje përputhjes së rezistencës karakteristike dhe vazhdimësisë së shtresës së referencës për të zvogëluar reflektimet. Shkalla e vrarë e sinjalit të shtyrë nga pajisja duhet të jetë sa më e vogël të jetë e mundur për të zvogëluar lartësinë. Komponentët e frekuencës, kur zgjedhin kondensatorët e zbërthimit/anashkalimit, i kushtojnë vëmendje nëse përgjigja e tij e frekuencës plotëson kërkesat për të zvogëluar zhurmën në rrafshin e energjisë.

Për më tepër, kushtojini vëmendje rrugës së kthimit të rrymës së sinjalit me frekuencë të lartë për ta bërë zonën e lakut sa më të vogël të jetë e mundur (d.m.th., impedanca e lakut sa më e vogël) për të zvogëluar rrezatimin. Toka gjithashtu mund të ndahet për të kontrolluar gamën e zhurmës me frekuencë të lartë. Më në fund, zgjidhni siç duhet tokën e shasisë midis PCB dhe strehimit.

4 Kur të bëni borde PCB, për të zvogëluar ndërhyrjen, a duhet të formojë teli tokësor një formë me shumën e mbyllur?
Kur bëni borde PCB, zona e lakut në përgjithësi zvogëlohet në mënyrë që të zvogëlohet ndërhyrja. Kur vendosni vijën e tokës, nuk duhet të vendoset në një formë të mbyllur, por është më mirë ta rregulloni atë në një formë dege, dhe zona e tokës duhet të rritet sa më shumë që të jetë e mundur.

5. Si të rregulloni topologjinë e kursit për të përmirësuar integritetin e sinjalit?
Ky lloj drejtimi i sinjalit të rrjetit është më i ndërlikuar, sepse për sinjalet unidirectional, dypalëshe dhe sinjalet e niveleve të ndryshme, ndikimet e topologjisë janë të ndryshme, dhe është e vështirë të thuhet se cila topologji është e dobishme për të sinjalizuar cilësinë. Dhe kur bëni para-simulimin, cili topologji për të përdorur është shumë i kërkuar për inxhinierët, duke kërkuar të kuptuarit e parimeve të qarkut, llojeve të sinjalit dhe madje edhe vështirësisë në instalime elektrike.

6. Si të merreni me paraqitjen dhe instalimet elektrike për të siguruar qëndrueshmërinë e sinjaleve mbi 100m?
Theelësi për instalimin e sinjalit dixhital me shpejtësi të lartë është të zvogëlojë ndikimin e linjave të transmetimit në cilësinë e sinjalit. Prandaj, paraqitja e sinjaleve me shpejtësi të lartë mbi 100m kërkon që gjurmët e sinjalit të jenë sa më të shkurtra që të jetë e mundur. Në qarqet dixhitale, sinjalet me shpejtësi të lartë përcaktohen nga koha e vonesës së rritjes së sinjalit.

Për më tepër, lloje të ndryshme të sinjaleve (të tilla si TTL, GTL, LVTTL) kanë metoda të ndryshme për të siguruar cilësinë e sinjalit.