1. Gerçek kablolamadaki bazı teorik çatışmalarla nasıl başa çıkılır?
Temelde analog/dijital zemini bölüp yalıtmak doğru. Sinyal izinin mümkün olduğunca hendeği geçmemesi gerektiğine ve güç kaynağının ve sinyalin dönüş akımı yolunun çok büyük olmamasına dikkat edilmelidir.
Kristal osilatör, analog bir pozitif geri besleme salınım devresidir. Kararlı bir salınım sinyaline sahip olmak için döngü kazancını ve faz özelliklerini karşılaması gerekir. Bu analog sinyalin salınım özellikleri kolaylıkla bozulabilir. Yer koruma izleri eklense bile parazit tamamen izole edilemeyebilir. Üstelik yer düzlemindeki gürültü, eğer çok uzaktaysa pozitif geri beslemeli salınım devresini de etkileyecektir. Bu nedenle kristal osilatör ile çip arasındaki mesafenin mümkün olduğu kadar yakın olması gerekir.
Aslında yüksek hızlı kablolama ile EMI gereklilikleri arasında pek çok çelişki vardır. Ancak temel prensip, EMI tarafından eklenen direnç ve kapasitans veya ferrit boncukların, sinyalin bazı elektriksel özelliklerinin spesifikasyonları karşılamamasına neden olamayacağıdır. Bu nedenle, yüksek hızlı sinyallerin iç katmana gitmesi gibi EMI sorunlarını çözmek veya azaltmak için izleri düzenleme ve PCB istifleme becerilerini kullanmak en iyisidir. Son olarak sinyalin zarar görmesini azaltmak için direnç kapasitörleri veya ferrit boncuklar kullanılır.
2. Yüksek hızlı sinyallerin manuel kablolaması ile otomatik kablolaması arasındaki çelişki nasıl çözülür?
Güçlü kablolama yazılımının otomatik yönlendiricilerinin çoğu, sarma yöntemini ve yol sayısını kontrol etmek için kısıtlamalar belirlemiştir. Çeşitli EDA şirketlerinin sarma motoru yetenekleri ve kısıtlama belirleme öğeleri bazen büyük ölçüde farklılık gösterir.
Örneğin, serpantin sarım yolunu kontrol etmek için yeterli kısıtlamaların olup olmadığı, diferansiyel çiftinin iz aralığını kontrol etmenin mümkün olup olmadığı vb. Bu, otomatik yönlendirmenin yönlendirme yönteminin tasarımcının fikrini karşılayıp karşılayamayacağını etkileyecektir.
Ayrıca kabloları manuel olarak ayarlamanın zorluğu da tamamen sarım motorunun kabiliyeti ile ilgilidir. Örneğin izin itme yeteneği, via'nın itme yeteneği, hatta izin bakır kaplamaya itme yeteneği vb. Bu nedenle güçlü sarma motoru kapasitesine sahip bir freze seçmek çözümdür.
3. Test kuponu hakkında.
Test kuponu, üretilen PCB kartının karakteristik empedansının tasarım gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığını TDR (Time Domain Reflectometer) ile ölçmek için kullanılır. Genel olarak kontrol edilecek empedansın iki durumu vardır: tek telli ve diferansiyel çift.
Bu nedenle test kuponu üzerindeki çizgi genişliği ve satır aralığı (diferansiyel çift olduğunda) kontrol edilecek çizgi ile aynı olmalıdır. Ölçüm sırasında en önemli şey topraklama noktasının konumudur.
Topraklama kablosunun endüktans değerini azaltmak için TDR probunun topraklama yeri genellikle prob ucuna çok yakındır. Bu nedenle sinyal ölçüm noktası ile test kuponundaki toprak noktası arasındaki mesafe ve yöntem, kullanılan probla eşleşmelidir.
4. Yüksek hızlı PCB tasarımında sinyal katmanının boş alanı bakır ile kaplanabilir ve birden fazla sinyal katmanının bakır kaplaması zemine ve güç kaynağına nasıl dağıtılmalıdır?
Genellikle boş alandaki bakır kaplama çoğunlukla topraklanmıştır. Yüksek hızlı sinyal hattının yanına bakır uygularken bakır ile sinyal hattı arasındaki mesafeye dikkat edin çünkü uygulanan bakır, izin karakteristik empedansını bir miktar azaltacaktır. Ayrıca, örneğin çift şeritli hat yapısında, diğer katmanların karakteristik empedansını etkilememeye dikkat edin.
5. Güç düzlemindeki sinyal hattının karakteristik empedansını hesaplamak için mikroşerit hat modelini kullanmak mümkün müdür? Güç kaynağı ile yer düzlemi arasındaki sinyal şerit çizgi modeli kullanılarak hesaplanabilir mi?
Evet, karakteristik empedans hesaplanırken güç düzlemi ve yer düzlemi referans düzlemleri olarak kabul edilmelidir. Örneğin, dört katmanlı bir tahta: üst katman-güç katmanı-zemin katmanı-alt katman. Şu anda, üst katmanın karakteristik empedans modeli, güç düzleminin referans düzlemi olduğu bir mikroşerit çizgi modelidir.
6. Seri üretimin test gereksinimlerini karşılamak için normal koşullar altında yüksek yoğunluklu baskılı tahtalar üzerinde yazılım tarafından test noktaları otomatik olarak oluşturulabilir mi?
Genel olarak, yazılımın test gereksinimlerini karşılamak için otomatik olarak test noktaları oluşturup oluşturmadığı, test noktaları ekleme spesifikasyonlarının test ekipmanının gereksinimlerini karşılayıp karşılamadığına bağlıdır. Ayrıca kablolama çok yoğunsa ve test noktaları ekleme kuralları katıysa, her hatta otomatik olarak test noktaları eklemenin bir yolu olmayabilir. Elbette test edilecek yerleri manuel olarak doldurmanız gerekiyor.
7. Test noktalarının eklenmesi yüksek hızlı sinyallerin kalitesini etkiler mi?
Sinyal kalitesini etkileyip etkilemeyeceği test noktaları ekleme yöntemine ve sinyalin hızına bağlıdır. Temel olarak, hatta ek test noktaları (mevcut via veya DIP pinini test noktaları olarak kullanmayın) hatta eklenebilir veya hattan kısa bir hat çekilebilir.
Birincisi hatta küçük bir kapasitör eklenmesine eşdeğerdir, ikincisi ise ekstra bir daldır. Bu koşulların her ikisi de yüksek hızlı sinyali az çok etkileyecektir ve etkinin kapsamı sinyalin frekans hızına ve sinyalin kenar hızına bağlıdır. Etkinin büyüklüğü simülasyon yoluyla bilinebilir. Prensip olarak, test noktası ne kadar küçük olursa o kadar iyi olur (elbette test aracının gereksinimlerini karşılamalıdır), dallanma ne kadar kısa olursa o kadar iyidir.