PCB dünyasından

1. Yüksek hızlı PCB tasarım şemalarını tasarlarken empedans uyumu nasıl dikkate alınır?

Yüksek hızlı PCB devreleri tasarlarken empedans uyumu tasarım unsurlarından biridir.Empedans değeri, yüzey katmanı (mikro şerit) veya iç katman (şerit hattı/çift şerit hattı) üzerinde yürüme, referans katmanından (güç katmanı veya toprak katmanı) mesafe, kablolama genişliği, PCB malzemesi gibi kablolama yöntemiyle mutlak bir ilişkiye sahiptir. , vb. Her ikisi de izin karakteristik empedans değerini etkileyecektir.

Yani empedans değeri kablolama sonrasında belirlenebilir.Genel olarak simülasyon yazılımı, kullanılan devre modelinin veya matematiksel algoritmanın sınırlaması nedeniyle bazı süreksiz kablolama koşullarını hesaba katamaz.Şu anda şematik diyagramda yalnızca seri direnç gibi bazı sonlandırıcılar (sonlandırma) rezerve edilebilir.İz empedansındaki süreksizliğin etkisini hafifletin.Sorunun asıl çözümü kablolama sırasında empedans kesintilerini önlemeye çalışmaktır.
görüntü
2. PCB kartında birden fazla dijital/analog fonksiyon bloğu olduğunda geleneksel yöntem dijital/analog topraklamayı ayırmaktır.Nedeni ne?

Dijital/analog topraklamanın ayrılmasının nedeni, dijital devrenin yüksek ve düşük potansiyeller arasında geçiş yaparken güçte ve toprakta gürültü üretecek olmasıdır.Gürültünün büyüklüğü sinyalin hızına ve akımın büyüklüğüne bağlıdır.

Zemin düzlemi bölünmemişse ve dijital alan devresi tarafından üretilen gürültü büyükse ve analog alan devreleri çok yakınsa, dijital-analog sinyaller kesişmese bile analog sinyal yine de toprak tarafından engellenecektir. gürültü.Yani bölünmemiş dijitalden analoğa yöntemi yalnızca analog devre alanı büyük gürültü üreten dijital devre alanından uzak olduğunda kullanılabilir.

3. Yüksek hızlı PCB tasarımında tasarımcı EMC ve EMI kurallarını hangi yönleriyle dikkate almalıdır?

Genel olarak EMI/EMC tasarımının hem yayılan hem de iletilen hususları aynı anda dikkate alması gerekir.Birincisi yüksek frekanslı kısma (>30MHz), ikincisi ise düşük frekanslı kısma (<30MHz) aittir.Yani sadece yüksek frekansa dikkat edip düşük frekansı görmezden gelemezsiniz.

İyi bir EMI/EMC tasarımı, yerleşimin başında cihazın konumunu, PCB yığın düzenlemesini, önemli bağlantı yöntemini, cihaz seçimini vb. dikkate almalıdır.Eğer önceden daha iyi bir düzenleme yoksa daha sonra çözülecektir.Yarı çabayla iki kat sonuç elde edecek ve maliyeti artıracaktır.

Örneğin saat üretecinin konumu harici konnektöre mümkün olduğunca yakın olmamalıdır.Yüksek hızlı sinyaller mümkün olduğunca iç katmana gitmelidir.Yansımaları azaltmak için karakteristik empedans uyumuna ve referans katmanının sürekliliğine dikkat edin.Cihaz tarafından iletilen sinyalin dönüş hızı, yüksekliği azaltmak için mümkün olduğunca küçük olmalıdır.Frekans bileşenleri, dekuplaj/baypas kapasitörlerini seçerken, frekans tepkisinin güç düzlemindeki gürültüyü azaltma gerekliliklerini karşılayıp karşılamadığına dikkat edin.

Ek olarak, radyasyonu azaltmak için döngü alanını mümkün olduğu kadar küçük (yani döngü empedansını mümkün olduğu kadar küçük) yapmak için yüksek frekanslı sinyal akımının dönüş yoluna dikkat edin.Zemin ayrıca yüksek frekanslı gürültü aralığını kontrol etmek için bölünebilir.Son olarak, PCB ile muhafaza arasındaki şasi topraklamasını uygun şekilde seçin.
görüntü
4. PCB kartı yapılırken paraziti azaltmak için topraklama kablosu kapalı toplam şeklinde mi oluşturulmalı?

PCB kartlarını yaparken paraziti azaltmak için döngü alanı genellikle azaltılır.Zemin hattını döşerken kapalı şekilde döşenmemeli, dal şeklinde düzenlenmesi daha doğru olup, zemin alanı mümkün olduğu kadar artırılmalıdır.

görüntü
5. Sinyal bütünlüğünü iyileştirmek için yönlendirme topolojisi nasıl ayarlanır?

Bu tür ağ sinyal yönü daha karmaşıktır çünkü tek yönlü, çift yönlü sinyaller ve farklı seviye sinyal türleri için topoloji etkileri farklıdır ve hangi topolojinin sinyal kalitesi açısından faydalı olduğunu söylemek zordur.Ve ön simülasyon yaparken, hangi topolojinin kullanılacağı mühendisler için oldukça zorlu bir iştir; devre prensiplerinin, sinyal tiplerinin ve hatta kablolama zorluğunun anlaşılmasını gerektirir.
görüntü
6. 100M'nin üzerindeki sinyallerin stabilitesini sağlamak için düzen ve kablolamayla nasıl başa çıkılır?

Yüksek hızlı dijital sinyal kablolamanın anahtarı, iletim hatlarının sinyal kalitesi üzerindeki etkisini azaltmaktır.Bu nedenle, 100M'nin üzerindeki yüksek hızlı sinyallerin yerleşimi, sinyal izlerinin mümkün olduğu kadar kısa olmasını gerektirir.Dijital devrelerde yüksek hızlı sinyaller, sinyal yükselme gecikme süresiyle tanımlanır.

Üstelik farklı sinyal türlerinin (TTL, GTL, LVTTL gibi) sinyal kalitesini sağlamak için farklı yöntemleri vardır.