Chúng ta đều biết rằng việc chế tạo bảng mạch PCB là biến sơ đồ được thiết kế thành một bảng mạch PCB thực sự. Xin đừng đánh giá thấp quá trình này. Có nhiều điều về nguyên tắc khả thi nhưng khó đạt được trong dự án, hoặc có những điều khác có thể đạt được những điều mà một số người không thể đạt được.
Hai khó khăn lớn trong lĩnh vực vi điện tử là xử lý tín hiệu tần số cao và tín hiệu yếu. Về mặt này, mức độ sản xuất PCB đặc biệt quan trọng. Nguyên lý thiết kế giống nhau, linh kiện giống nhau, người sản xuất PCB khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau, vậy làm thế nào để tạo ra một tấm PCB tốt?
1. Hãy rõ ràng về mục tiêu thiết kế của bạn
Sau khi nhận được nhiệm vụ thiết kế, điều đầu tiên cần làm là làm rõ mục tiêu thiết kế của nó, đó là bo mạch PCB thông thường, bo mạch PCB tần số cao, bo mạch PCB xử lý tín hiệu nhỏ hoặc cả bo mạch PCB xử lý tín hiệu nhỏ và tần số cao. Nếu là bảng mạch PCB thông thường, chỉ cần bố trí hợp lý, gọn gàng, kích thước cơ học chính xác, chẳng hạn như dây tải trung bình và dây dài, cần sử dụng một số phương tiện nhất định để xử lý, giảm tải, dây dài để tăng cường ổ đĩa, trọng tâm là ngăn chặn sự phản ánh đường dài. Khi có nhiều hơn 40 MHz đường tín hiệu trên bo mạch, phải xem xét đặc biệt đối với các đường tín hiệu này, chẳng hạn như nhiễu xuyên âm giữa các đường và các vấn đề khác. Nếu tần số cao hơn thì sẽ có giới hạn nghiêm ngặt hơn về độ dài của dây dẫn. Theo lý thuyết mạng tham số phân tán, sự tương tác giữa mạch tốc độ cao và dây dẫn của nó là yếu tố quyết định không thể bỏ qua trong thiết kế hệ thống. Khi tốc độ truyền của cổng tăng lên, độ đối lập trên đường tín hiệu sẽ tăng tương ứng và nhiễu xuyên âm giữa các đường tín hiệu liền kề sẽ tăng theo tỷ lệ trực tiếp. Thông thường, mức tiêu thụ điện năng và tản nhiệt của mạch tốc độ cao cũng lớn, do đó cần chú ý đầy đủ đến PCB tốc độ cao.
Khi có tín hiệu yếu ở mức milivolt hoặc thậm chí mức microvolt trên bo mạch, cần phải đặc biệt cẩn thận đối với các đường tín hiệu này. Tín hiệu nhỏ quá yếu và rất dễ bị nhiễu từ các tín hiệu mạnh khác. Các biện pháp che chắn thường là cần thiết, nếu không tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm sẽ giảm đi rất nhiều. Vì vậy, các tín hiệu hữu ích sẽ bị nhiễu và không thể trích xuất một cách hiệu quả.
Việc vận hành bo mạch cũng cần được xem xét trong giai đoạn thiết kế, vị trí vật lý của điểm kiểm tra, sự cách ly của điểm kiểm tra và các yếu tố khác không thể bỏ qua, vì không thể thêm trực tiếp một số tín hiệu nhỏ và tín hiệu tần số cao vào đầu dò để đo.
Ngoài ra, cần xem xét một số yếu tố liên quan khác như số lớp của bo mạch, hình dạng đóng gói của các bộ phận được sử dụng, độ bền cơ học của bo mạch, v.v. Trước khi làm bo mạch PCB, hãy thực hiện thiết kế của thiết kế. mục tiêu trong tâm trí.
2.Biết các yêu cầu về bố trí và nối dây chức năng của các bộ phận được sử dụng
Như chúng ta đã biết, một số thành phần đặc biệt có những yêu cầu đặc biệt về cách bố trí và nối dây, chẳng hạn như LOTI và bộ khuếch đại tín hiệu analog được APH sử dụng. Bộ khuếch đại tín hiệu analog yêu cầu nguồn điện ổn định và độ gợn sóng nhỏ. Phần tín hiệu nhỏ tương tự phải càng xa thiết bị nguồn càng tốt. Trên bo mạch OTI, bộ phận khuếch đại tín hiệu nhỏ cũng được trang bị đặc biệt một tấm chắn để che chắn nhiễu điện từ đi lạc. Chip GLINK được sử dụng trên bo mạch NTOI sử dụng quy trình ECL, mức tiêu thụ điện năng lớn và nhiệt độ cao. Vấn đề tản nhiệt phải được xem xét trong cách bố trí. Nếu sử dụng phương pháp tản nhiệt tự nhiên, chip GLINK phải được đặt ở nơi không khí lưu thông trơn tru, nhiệt lượng tỏa ra không được ảnh hưởng lớn đến các chip khác. Nếu bảng được trang bị còi hoặc các thiết bị công suất cao khác, có thể gây ô nhiễm nghiêm trọng cho nguồn điện, điểm này cũng cần được chú ý đầy đủ.
3. Cân nhắc bố cục thành phần
Một trong những yếu tố đầu tiên cần xem xét khi bố trí các bộ phận là hiệu suất điện. Đặt các thành phần có mối liên hệ chặt chẽ với nhau càng xa càng tốt. Đặc biệt đối với một số đường dây tốc độ cao, việc bố trí càng ngắn càng tốt, đồng thời nên tách biệt tín hiệu nguồn và thiết bị tín hiệu nhỏ. Với tiền đề đáp ứng hiệu suất của mạch, các thành phần phải được đặt gọn gàng, đẹp mắt và dễ kiểm tra. Kích thước cơ học của bo mạch và vị trí của ổ cắm cũng cần được xem xét nghiêm túc.
Thời gian trễ truyền dẫn của mặt đất và kết nối trong hệ thống tốc độ cao cũng là yếu tố đầu tiên được xem xét trong thiết kế hệ thống. Thời gian truyền trên đường tín hiệu có ảnh hưởng lớn đến tốc độ chung của hệ thống, đặc biệt đối với mạch ECL tốc độ cao. Mặc dù bản thân khối mạch tích hợp có tốc độ cao nhưng tốc độ hệ thống có thể bị giảm đáng kể do thời gian trễ tăng lên do kết nối chung ở tấm dưới cùng mang lại (độ trễ khoảng 2ns trên mỗi chiều dài đường truyền 30 cm). Giống như thanh ghi thay đổi, bộ đếm đồng bộ hóa loại bộ phận làm việc đồng bộ hóa này tốt nhất nên được đặt trên cùng một bảng cắm, vì thời gian trễ truyền của tín hiệu đồng hồ đến các bảng cắm khác nhau không bằng nhau, có thể làm cho thanh ghi thay đổi tạo ra Lỗi chính là không đặt được lên board thì ở phần đồng bộ là vị trí then chốt, từ nguồn xung clock chung đến board plug-in độ dài đường xung nhịp phải bằng nhau
4. Cân nhắc về hệ thống dây điện
Với việc hoàn thành OTNI và thiết kế mạng cáp quang hình sao, sẽ có thêm nhiều bo mạch 100 MHz + với đường tín hiệu tốc độ cao được thiết kế trong tương lai.
