PCB dunyosidan, 19-mart, 2021-yil

PCB dizaynini amalga oshirayotganda, biz tez-tez empedans moslashuvi, EMI qoidalari va boshqalar kabi turli muammolarga duch kelamiz. Ushbu maqolada hamma uchun yuqori tezlikdagi PCBlar bilan bog'liq ba'zi savollar va javoblar to'plangan va umid qilamanki, bu hamma uchun foydali bo'ladi.

1. Yuqori tezlikli PCB dizayn sxemalarini loyihalashda impedans mosligini qanday hisobga olish kerak?
Yuqori tezlikli PCB sxemalarini loyihalashda impedans moslashuvi dizayn elementlaridan biridir.Empedans qiymati simlarni ulash usuli bilan mutlaq munosabatga ega, masalan, sirt qatlami (mikrotasma) yoki ichki qatlam (chiziqli/ikki chiziqli chiziq), mos yozuvlar qatlamidan masofa (quvvat qatlami yoki zamin qatlami), simning kengligi, PCB materiali , va hokazo. Ikkalasi ham izning xarakterli empedans qiymatiga ta'sir qiladi.

Ya'ni, impedans qiymati faqat simlarni o'tkazgandan keyin aniqlanishi mumkin.Umuman olganda, simulyatsiya dasturi sxema modeli yoki foydalanilgan matematik algoritmning cheklanishi tufayli ba'zi uzluksiz kabel sharoitlarini hisobga olmaydi.Hozirgi vaqtda sxematik diagrammada faqat ba'zi bir terminatorlar (tugatish), masalan, ketma-ket qarshilikni saqlab qo'yish mumkin.Iz empedansidagi uzilish ta'sirini engillashtiring.Muammoning haqiqiy yechimi simlarni ulashda impedansning uzilishlarini oldini olishga harakat qilishdir.

2. PCB platasida bir nechta raqamli/analog funktsiya bloklari mavjud bo'lganda, an'anaviy usul raqamli / analogli tuproqni ajratishdir.Sababi nima?
Raqamli/analog tuproqni ajratishning sababi shundaki, raqamli sxema yuqori va past potentsiallar o'rtasida almashinishda quvvat va tuproqda shovqin hosil qiladi.Shovqinning kattaligi signal tezligi va oqimning kattaligi bilan bog'liq.

Tuproq tekisligi bo'linmagan bo'lsa va raqamli maydon pallasida hosil bo'ladigan shovqin katta bo'lsa va analog maydon davrlari juda yaqin bo'lsa, hatto raqamli-analog signallari kesishmasa ham, analog signal hali ham yer bilan aralashadi. shovqin.Ya'ni, bo'linmagan raqamli-analog usuli faqat analog kontaktlarning zanglashiga olib keladigan maydoni katta shovqin hosil qiluvchi raqamli sxema maydonidan uzoqda bo'lganda foydalanish mumkin.

3. Yuqori tezlikdagi PCB dizaynida dizayner EMC va EMI qoidalarini qaysi jihatlarni hisobga olishi kerak?
Umuman olganda, EMI/EMC dizayni bir vaqtning o'zida nurlanish va o'tkaziladigan jihatlarni hisobga olishi kerak.Birinchisi yuqori chastotali qismga (>30 MGts), ikkinchisi esa pastki chastotali qismga (<30 MGts) tegishli.Shunday qilib, siz faqat yuqori chastotaga e'tibor bera olmaysiz va past chastotali qismga e'tibor bermaysiz.

Yaxshi EMI / EMC dizayni qurilmaning joylashishini, tenglikni yig'ish tartibini, muhim ulanish usulini, qurilma tanlashni va hokazolarni tartib boshida hisobga olishi kerak.Agar oldindan yaxshiroq tartibga solish bo'lmasa, u keyin hal qilinadi.Yarim kuch bilan ikki barobar natijaga erishadi va xarajatlarni oshiradi.

Misol uchun, soat generatorining joylashuvi imkon qadar tashqi ulagichga yaqin bo'lmasligi kerak.Yuqori tezlikdagi signallar imkon qadar ichki qatlamga o'tishi kerak.Ko'zgularni kamaytirish uchun xarakterli impedans moslashuviga va mos yozuvlar qatlamining uzluksizligiga e'tibor bering.Qurilma tomonidan itariladigan signalning aylanish tezligi balandlikni kamaytirish uchun imkon qadar kichik bo'lishi kerak.Chastota komponentlari, ajratish/bypass kondensatorlarini tanlashda, uning chastotali javobi quvvat tekisligidagi shovqinni kamaytirish talablariga javob berishiga e'tibor bering.

Bunga qo'shimcha ravishda, radiatsiyani kamaytirish uchun pastadir maydonini iloji boricha kichikroq qilish uchun yuqori chastotali signal oqimining qaytish yo'liga e'tibor bering (ya'ni, pastadir impedansi imkon qadar kichik).Yuqori chastotali shovqin diapazonini nazorat qilish uchun zamin ham bo'linishi mumkin.Nihoyat, PCB va korpus o'rtasida shassi zaminini to'g'ri tanlang.

4. PCB platalarini ishlab chiqarishda, shovqinni kamaytirish uchun, topraklama simi yopiq yig'indi shaklini yaratishi kerakmi?
PCB platalarini ishlab chiqarishda shovqinni kamaytirish uchun pastadir maydoni odatda kamayadi.Tuproq chizig'ini yotqizayotganda, uni yopiq shaklda yotqizmaslik kerak, lekin uni shoxchalar shaklida tartibga solish yaxshidir va zaminning maydoni imkon qadar ko'paytirilishi kerak.

5. Signalning yaxlitligini yaxshilash uchun marshrutlash topologiyasini qanday sozlash kerak?
Tarmoq signalining bunday yo'nalishi murakkabroq, chunki bir yo'nalishli, ikki yo'nalishli signallar va turli darajadagi signallar uchun topologiya ta'siri har xil bo'lib, qaysi topologiya signal sifati uchun foydali ekanligini aytish qiyin.Va oldindan simulyatsiya qilishda, qaysi topologiyadan foydalanish muhandislar uchun juda talabchan bo'lib, kontaktlarning zanglashiga olib borish printsiplarini, signal turlarini va hatto simlarni ulashda qiyinchiliklarni tushunishni talab qiladi.

6. 100M dan yuqori signallarning barqarorligini ta'minlash uchun tartib va ​​simlar bilan qanday shug'ullanish kerak?
Yuqori tezlikdagi raqamli signal kabelining kaliti uzatish liniyalarining signal sifatiga ta'sirini kamaytirishdir.Shuning uchun 100M dan yuqori tezlikdagi signallarning joylashuvi signal izlarini iloji boricha qisqaroq bo'lishini talab qiladi.Raqamli sxemalarda yuqori tezlikdagi signallar signalning ko'tarilish kechikish vaqti bilan belgilanadi.

Bundan tashqari, har xil turdagi signallar (TTL, GTL, LVTTL kabi) signal sifatini ta'minlashning turli usullariga ega.