1 Vrae

Met die grootskaalse toename in die ontwerpkompleksiteit en integrasie van elektroniese stelsels, word kloksnelhede en toestelstygingtye vinniger en vinniger, en hoë spoed PCB ontwerp het ‘n belangrike deel van die ontwerpproses geword. In hoëspoedkringontwerp maak die induktansie en kapasitansie op die stroombaanlyn die draad gelykstaande aan ‘n transmissielyn. Verkeerde uitleg van termineringskomponente of verkeerde bedrading van hoëspoedseine kan transmissielyneffekprobleme veroorsaak, wat lei tot verkeerde data-uitset vanaf die stelsel, abnormale stroombaanwerking of selfs geen werking nie. Op grond van die transmissielynmodel, om op te som, sal die transmissielyn nadelige effekte soos seinrefleksie, oorspraak, elektromagnetiese interferensie, kragtoevoer en grondgeraas na die stroombaanontwerp meebring.

Ten einde ‘n hoëspoed-PCB-stroombaanbord te ontwerp wat betroubaar kan werk, moet die ontwerp volledig en noukeurig oorweeg word om ‘n paar onbetroubare probleme wat tydens uitleg en roetering mag voorkom, op te los, die produkontwikkelingsiklus te verkort en markmededingendheid te verbeter.

Hoe om PROTEL-ontwerpgereedskap te gebruik vir hoëspoed-PCB-ontwerp

2 Uitlegontwerp van hoëfrekwensiestelsel

In die PCB-ontwerp van die stroombaan is die uitleg ‘n belangrike skakel. Die resultaat van die uitleg sal die bedradingseffek en die betroubaarheid van die stelsel direk beïnvloed, wat die tydrowendste en moeilikste is in die hele gedrukte stroombaanontwerp. Die komplekse omgewing van hoëfrekwensie PCB maak die uitlegontwerp van die hoëfrekwensiestelsel moeilik om die geleerde teoretiese kennis te gebruik. Dit vereis dat die persoon wat uitlê, ryk ervaring in hoëspoed-PCB-vervaardiging moet hê, om ompaaie in die ontwerpproses te vermy. Verbeter die betroubaarheid en doeltreffendheid van kringwerk. In die proses van uitleg moet omvattende oorweging gegee word aan die meganiese struktuur, hitte-afvoer, elektromagnetiese interferensie, gerief van toekomstige bedrading en estetika.

Eerstens, voor uitleg, word die hele stroombaan in funksies verdeel. Die hoëfrekwensiekring word van die laefrekwensiekring geskei, en die analoogkring en die digitale stroombaan is geskei. Elke funksionele stroombaan word so na as moontlik aan die middel van die skyfie geplaas. Vermy transmissievertraging wat veroorsaak word deur te lang drade, en verbeter die ontkoppelingseffek van kapasitors. Let ook op die relatiewe posisies en rigtings tussen die penne en stroombaankomponente en ander buise om hul wedersydse invloed te verminder. Alle hoëfrekwensie-komponente moet ver weg van die onderstel en ander metaalplate wees om parasitiese koppeling te verminder.

Tweedens moet aandag gegee word aan die termiese en elektromagnetiese effekte tussen komponente tydens uitleg. Hierdie effekte is veral ernstig vir hoëfrekwensiestelsels, en maatreëls om weg te hou of te isoleer, hitte en skild moet geneem word. Die hoëkrag-gelykrigterbuis en verstelbuis moet toegerus wees met ‘n verkoeler en weggehou word van die transformator. Hittebestande komponente soos elektrolitiese kapasitors moet weggehou word van verwarmingskomponente, anders sal die elektroliet uitgedroog word, wat lei tot verhoogde weerstand en swak werkverrigting, wat die stabiliteit van die stroombaan sal beïnvloed. Genoeg spasie moet in die uitleg gelaat word om die beskermende struktuur te rangskik en die bekendstelling van verskeie parasitiese koppelings te voorkom. Om elektromagnetiese koppeling tussen die spoele op die gedrukte stroombaan te voorkom, moet die twee spoele reghoekig geplaas word om die koppelingskoëffisiënt te verminder. Die metode van vertikale plaatisolasie kan ook gebruik word. Dit is die beste om die lood van die komponent wat aan die stroombaan gesoldeer moet word, direk te gebruik. Hoe korter die voorsprong, hoe beter. Moenie verbindings en soldeeroortjies gebruik nie, want daar is verspreide kapasitansie en verspreide induktansie tussen aangrensende soldeeroortjies. Vermy die plasing van hoë-geraas komponente rondom die kristal ossillator, RIN, analoog spanning, en verwysing spanning sein spore.

Ten slotte, terwyl die inherente kwaliteit en betroubaarheid verseker word, terwyl die algehele skoonheid in ag geneem word, moet redelike stroombaanbeplanning uitgevoer word. Die komponente moet parallel of loodreg op die bordoppervlak wees, en parallel of loodreg op die hoofbordrand. Die verspreiding van komponente op die bordoppervlak moet so ewe moontlik wees en die digtheid moet konsekwent wees. Op hierdie manier is dit nie net mooi nie, maar ook maklik om aanmekaar te sit en te sweis, en dit is maklik om massa te vervaardig.

3 Bedrading van hoëfrekwensiestelsel

In hoëfrekwensiekringe kan die verspreidingsparameters van weerstand, kapasitansie, induktansie en wedersydse induktansie van die verbindingsdrade nie geïgnoreer word nie. Vanuit die perspektief van anti-interferensie, is redelike bedrading om te probeer om die lynweerstand, verspreide kapasitansie en verdwaalde induktansie in die stroombaan te verminder. , Die resulterende verdwaalde magnetiese veld word tot ‘n minimum verminder, sodat die verspreide kapasitansie, lekkasie-magnetiese vloed, elektromagnetiese wedersydse induktansie en ander interferensie wat deur geraas veroorsaak word, onderdruk word.

Die toepassing van PROTEL-ontwerpgereedskap in China was redelik algemeen. Baie ontwerpers fokus egter net op die “breëbandkoers”, en die verbeterings wat deur die PROTEL-ontwerpinstrumente aangebring is om by die veranderinge in toestelkenmerke aan te pas, is nie in die ontwerp gebruik nie, wat nie net die vermorsing van ontwerphulpmiddelhulpbronne meer maak nie. ernstig, wat dit moeilik maak vir die uitstekende werkverrigting van baie nuwe toestelle om in die spel gebring te word.

Die volgende stel ‘n paar spesiale funksies bekend wat die PROTEL99 SE-instrument kan verskaf.

(1) Die leiding tussen die penne van die hoëfrekwensiekringtoestel moet so min as moontlik gebuig word. Dit is die beste om ‘n volle reguit lyn te gebruik. Wanneer buiging vereis word, kan 45°-buigings of boë gebruik word, wat die eksterne uitstraling van hoëfrekwensieseine en wedersydse steuring kan verminder. Die koppeling tussen. Wanneer jy PROTEL vir roetering gebruik, kan jy 45-grade of afgerond kies in die “Routing Corners” in die “reëls”-kieslys van die “Ontwerp”-kieslys. Jy kan ook die shift + spasie sleutels gebruik om vinnig tussen die lyne te wissel.

(2) Hoe korter die leiding tussen die penne van die hoëfrekwensiekringtoestel is, hoe beter.

PROTEL 99 Die doeltreffendste manier om aan die kortste bedrading te voldoen, is om ‘n bedradingsafspraak te maak vir individuele sleutelhoëspoednetwerke voor outomatiese bedrading. “Routing Topology” in “reëls” in die “Ontwerp”-kieslys

Kies die kortste.

(3) Afwisseling van loodlae tussen penne van hoëfrekwensiekringtoestelle is so klein as moontlik. Dit wil sê, hoe minder vias wat in die komponentverbindingsproses gebruik word, hoe beter.

Een via kan ongeveer 0.5pF se verspreide kapasitansie meebring, en die vermindering van die aantal vias kan die spoed aansienlik verhoog.

(4) Vir hoëfrekwensiekringbedrading, let op die “kruisinterferensie” wat deur die parallelle bedrading van die seinlyn ingestel word, dit wil sê oorspraak. As parallelle verspreiding onvermydelik is, kan ‘n groot area van “grond” aan die teenoorgestelde kant van die parallelle seinlyn gerangskik word

Om inmenging aansienlik te verminder. Parallelle bedrading in dieselfde laag is amper onvermydelik, maar in twee aangrensende lae moet die rigting van die bedrading loodreg op mekaar wees. Dit is nie moeilik om in PROTEL te doen nie, maar dit is maklik om oor die hoof te sien. In die “RouTIngLayers” in die “Ontwerp” kieslys “reëls”, kies Horisontaal vir Topspeler en Vertikaal vir Onderlaag. Daarbenewens word “Polygonplane” in “plek” verskaf

Die funksie van die veelhoekige rooster koperfoelie-oppervlak, as jy die veelhoek as ‘n oppervlak van die hele gedrukte stroombaan plaas, en hierdie koper aan die GND van die stroombaan koppel, kan dit die hoëfrekwensie-anti-interferensievermoë verbeter, dit het ook groter voordele vir hitteafvoer en drukbordsterkte.

(5) Implementeer gronddraad-omhulselmaatreëls vir besonder belangrike seinlyne of plaaslike eenhede. “Omlyn geselekteerde voorwerpe” word verskaf in “Gereedskap”, en hierdie funksie kan gebruik word om outomaties “die grond toe te wikkel” van die geselekteerde belangrike seinlyne (soos ossillasiekring LT en X1).

(6) Oor die algemeen is die kraglyn en aardlyn van die stroombaan wyer as die seinlyn. Jy kan die “Klasse” in die “Ontwerp”-kieslys gebruik om die netwerk te klassifiseer, wat in kragnetwerk en seinnetwerk verdeel is. Dit is gerieflik om die bedradingreëls op te stel. Verander die lynwydte van kraglyn en seinlyn.

(7) Verskeie tipes bedrading kan nie ‘n lus vorm nie, en die gronddraad kan nie ‘n stroomlus vorm nie. As ‘n luskring gegenereer word, sal dit baie steurings in die stelsel veroorsaak. ‘n Daisy chain bedrading metode kan hiervoor gebruik word, wat effektief die vorming van lusse, takke of stompe tydens bedrading kan vermy, maar dit sal ook die probleem van nie maklike bedrading meebring nie.

(8) Volgens die data en ontwerp van verskeie skyfies, skat die stroom wat deur die kragtoevoerkring gestuur word en bepaal die vereiste draadwydte. Volgens die empiriese formule: W (lynwydte) ≥ L (mm/A) × I (A).

Volgens die stroom, probeer om die breedte van die kraglyn te vergroot en die lusweerstand te verminder. Maak terselfdertyd die rigting van die kraglyn en die grondlyn in ooreenstemming met die rigting van data-oordrag, wat help om die teengeraasvermoë te verbeter. Wanneer nodig, kan ‘n hoëfrekwensie-smoortoestel gemaak van koperdraad-gewikkelde ferriet by die kraglyn en grondlyn gevoeg word om die geleiding van hoëfrekwensiegeraas te blokkeer.

(9) Die bedradingwydte van dieselfde netwerk moet dieselfde gehou word. Variasies in lynwydte sal ongelyke lynkenmerkimpedansie veroorsaak. Wanneer die transmissiespoed hoog is, sal weerkaatsing plaasvind, wat soveel as moontlik in die ontwerp vermy moet word. Vermeerder terselfdertyd die lynwydte van parallelle lyne. Wanneer die lynmiddelafstand nie 3 keer die lynwydte oorskry nie, kan 70% van die elektriese veld sonder wedersydse inmenging in stand gehou word, wat die 3W-beginsel genoem word. Op hierdie manier kan die invloed van verspreide kapasitansie en verspreide induktansie wat deur parallelle lyne veroorsaak word, oorkom word.

4 Ontwerp van kragkoord en gronddraad

Ten einde die spanningsval op te los wat veroorsaak word deur die kragtoevoergeraas en lynimpedansie wat deur die hoëfrekwensiekring ingevoer word, moet die betroubaarheid van die kragtoevoerstelsel in die hoëfrekwensiekring ten volle oorweeg word. Daar is oor die algemeen twee oplossings: een is om kragbustegnologie vir bedrading te gebruik; die ander is om ‘n aparte kragtoevoerlaag te gebruik. In vergelyking is laasgenoemde se vervaardigingsproses meer ingewikkeld en die koste duurder. Daarom kan die netwerk-tipe kragbus-tegnologie vir bedrading gebruik word, sodat elke komponent aan ‘n ander lus behoort, en die stroom op elke bus op die netwerk is geneig om gebalanseerd te wees, wat die spanningsval wat deur die lynimpedansie veroorsaak word, verminder.

Die hoëfrekwensie-oordragkrag is relatief groot, u kan ‘n groot oppervlakte koper gebruik en ‘n lae-weerstand-grondvlak naby vind vir veelvuldige aarding. Omdat die induktansie van die aardleiding eweredig aan die frekwensie en lengte is, sal die gemeenskaplike grondimpedansie verhoog word wanneer die bedryfsfrekwensie hoog is, wat die elektromagnetiese interferensie wat deur die gemeenskaplike grondimpedansie gegenereer word, sal verhoog, dus is die lengte van die gronddraad vereis om so kort as moontlik te wees. Probeer om die lengte van die seinlyn te verminder en die oppervlakte van die grondlus te vergroot.

Stel een of meer hoëfrekwensie ontkoppelkapasitors op die krag en grond van die skyfie om ‘n nabygeleë hoëfrekwensie kanaal vir die verbygaande stroom van die geïntegreerde skyfie te voorsien, sodat die stroom nie deur die kragtoevoerlyn met ‘n groot lus gaan nie area, waardeur die geraas wat na buite uitgestraal word, aansienlik verminder. Kies monolitiese keramiekkapasitors met goeie hoëfrekwensieseine as ontkoppelkapasitors. Gebruik groot-kapasiteit tantaal kapasitors of poliëster kapasitors in plaas van elektrolitiese kapasitors as energie stoor kapasitors vir stroombaan laai. Omdat die verspreide induktansie van die elektrolitiese kapasitor groot is, is dit ongeldig vir hoë frekwensie. Wanneer elektrolitiese kapasitors gebruik word, gebruik dit in pare met ontkoppelkapasitors met goeie hoëfrekwensie-eienskappe.

5 Ander hoëspoedbaanontwerptegnieke

Impedansie-passing verwys na ‘n werktoestand waarin die lasimpedansie en die interne impedansie van die opwekkingsbron by mekaar aangepas word om die maksimum kraguitset te verkry. Vir hoëspoed-PCB-bedrading, om seinweerkaatsing te voorkom, moet die impedansie van die stroombaan 50 Ω wees. Dit is ‘n benaderde syfer. Oor die algemeen word bepaal dat die basisband van koaksiale kabel 50 Ω is, die frekwensieband 75 Ω is, en die gedraaide draad 100 Ω is. Dit is net ‘n heelgetal, vir die gemak van ooreenstem. Volgens die spesifieke stroombaananalise word die parallelle AC-beëindiging aangeneem, en die weerstand- en kapasitornetwerk word as die termineringsimpedansie gebruik. Die terminasieweerstand R moet minder as of gelyk aan die transmissielynimpedansie Z0 wees, en die kapasitansie C moet groter as 100 pF wees. Dit word aanbeveel om 0.1UF meerlaag keramiek kapasitors te gebruik. Die kapasitor het die funksie om lae frekwensie te blokkeer en hoë frekwensie deur te gee, dus is die weerstand R nie die GS-lading van die dryfbron nie, so hierdie termineringsmetode het geen GS-kragverbruik nie.

Kruisspraak verwys na die ongewenste spanningsruisinterferensie wat veroorsaak word deur elektromagnetiese koppeling aan aangrensende transmissielyne wanneer die sein op die transmissielyn voortplant. Koppeling word verdeel in kapasitiewe koppeling en induktiewe koppeling. Oormatige oorspraak kan vals snellers van die stroombaan veroorsaak en veroorsaak dat die stelsel nie normaal werk nie. Volgens sommige kenmerke van oorspraak kan verskeie hoofmetodes om oorspraak te verminder opgesom word:

(1) Verhoog die lynspasiëring, verminder die parallelle lengte, en gebruik die drafmetode vir bedrading indien nodig.

(2) Wanneer hoëspoed seinlyne aan die voorwaardes voldoen, kan die byvoeging van terminasiepassing refleksies verminder of uitskakel, en daardeur oorspraak verminder.

(3) Vir mikrostrooktransmissielyne en strooktransmissielyne kan die beperking van die spoorhoogte tot binne die reeks bokant die grondvlak oorspraak aansienlik verminder.

(4) Wanneer die bedradingspasie dit toelaat, steek ‘n gronddraad tussen die twee drade in met meer ernstige oorspraak, wat ‘n rol in isolasie kan speel en oorspraak kan verminder.

As gevolg van die gebrek aan hoëspoed-analise en simulasieleiding in tradisionele PCB-ontwerp, kan die seinkwaliteit nie gewaarborg word nie, en die meeste van die probleme kan nie ontdek word voor die plaatmaaktoets nie. Dit verminder die ontwerpdoeltreffendheid aansienlik en verhoog die koste, wat natuurlik nadelig is in die strawwe markmededinging. Daarom, vir hoëspoed-PCB-ontwerp, het mense in die bedryf ‘n nuwe ontwerpidee voorgestel, wat ‘n “top-down” ontwerpmetode geword het. Na ‘n verskeidenheid beleidsontledings en -optimalisering is die meeste moontlike probleme vermy en is baie besparings gemaak. Tyd om te verseker dat die projekbegroting bereik word, hoë-gehalte gedrukte borde geproduseer word, en vervelige en duur toetsfoute word vermy.

Die gebruik van differensiële lyne om digitale seine uit te stuur is ‘n effektiewe maatstaf om faktore te beheer wat seinintegriteit in hoëspoed digitale stroombane vernietig. Die differensiële lyn op die gedrukte stroombaanbord is gelykstaande aan ‘n differensiële mikrogolf-geïntegreerde transmissielynpaar wat in kwasi-TEM-modus werk. Onder hulle is die differensiële lyn op die bo- of onderkant van die PCB gelykstaande aan die gekoppelde mikrostrooklyn en is geleë op die binneste laag van die multilaag PCB Die differensiële lyn is gelykstaande aan ‘n breësy gekoppelde strooklyn. Die digitale sein word oorgedra op die differensiële lyn in ‘n vreemde-modus transmissiemodus, dit wil sê, die faseverskil tussen die positiewe en negatiewe seine is 180°, en die geraas word op ‘n paar differensiële lyne in ‘n gemeenskaplike modus gekoppel. Die spanning of stroom van die stroombaan word afgetrek, sodat die sein verkry kan word om gewone modus geraas uit te skakel. Die laespanningsamplitude of stroomaandrywingsuitset van die differensiële lynpaar voldoen aan die vereistes van hoëspoedintegrasie en lae kragverbruik.

6 slotopmerkings

Met die voortdurende ontwikkeling van elektroniese tegnologie, is dit noodsaaklik om die teorie van seinintegriteit te verstaan ​​om die ontwerp van hoëspoed-PCB’s te lei en te verifieer. Sommige ondervinding wat in hierdie artikel opgesom word, kan hoëspoedkring-PCB-ontwerpers help om die ontwikkelingsiklus te verkort, onnodige ompaaie te vermy en mannekrag en materiële hulpbronne te bespaar. Ontwerpers moet voortgaan om navorsing te doen en te verken in werklike werk, voortgaan om ondervinding op te bou en nuwe tegnologieë te kombineer om hoëspoed-PCB-stroombane met uitstekende werkverrigting te ontwerp.