في الوقت الحاضر ، عالية التردد و PCB عالي السرعة أصبح التصميم هو الاتجاه السائد ، ويجب أن يكون كل مهندس تخطيط ثنائي الفينيل ماهرًا. بعد ذلك ، ستشارك Banermei معك بعضًا من تجربة التصميم لخبراء الأجهزة في دوائر PCB عالية التردد وعالية السرعة ، وآمل أن تكون مفيدة للجميع.

1. كيفية تجنب تداخل الترددات العالية؟

الفكرة الأساسية لتجنب التداخل عالي التردد هي تقليل تداخل المجال الكهرومغناطيسي للإشارات عالية التردد ، وهو ما يسمى بالحديث المتبادل (Crosstalk). يمكنك زيادة المسافة بين الإشارة عالية السرعة والإشارة التناظرية ، أو إضافة حراسة أرضية / تتبع التحويل بجوار الإشارة التناظرية. انتبه أيضًا إلى تداخل الضوضاء من الأرض الرقمية إلى الأرض التناظرية.

2. كيف تنظر في مطابقة المعاوقة عند تصميم مخططات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة؟

عند تصميم دوائر PCB عالية السرعة ، فإن مطابقة المعاوقة هي أحد عناصر التصميم. قيمة الممانعة لها علاقة مطلقة مع طريقة الأسلاك ، مثل المشي على الطبقة السطحية (microstrip) أو الطبقة الداخلية (خط مستقيم / خط مزدوج) ، المسافة من الطبقة المرجعية (طبقة الطاقة أو الطبقة الأرضية) ، عرض الأسلاك ، مادة ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، إلخ. كلاهما سيؤثر على قيمة الممانعة المميزة للتتبع. وهذا يعني أنه لا يمكن تحديد قيمة الممانعة إلا بعد توصيل الأسلاك. بشكل عام ، لا يمكن لبرامج المحاكاة أن تأخذ في الاعتبار بعض شروط الأسلاك ذات المعاوقة المتقطعة بسبب محدودية نموذج الدائرة أو الخوارزمية الرياضية المستخدمة. في هذا الوقت ، يمكن فقط حجز بعض عوامل الإنهاء (الإنهاء) ، مثل مقاومة السلسلة ، في الرسم التخطيطي. التخفيف من تأثير عدم الاستمرارية في مقاومة الأثر. الحل الحقيقي للمشكلة هو محاولة تجنب انقطاع المعاوقة عند الأسلاك.

3. في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة ، ما هي الجوانب التي يجب أن يأخذها المصمم في الاعتبار قواعد EMC و EMI؟

بشكل عام ، يحتاج تصميم EMI / EMC إلى مراعاة الجوانب المشعة والموجودة في نفس الوقت. الأول ينتمي إلى جزء التردد العالي (<30 ميجاهرتز) والأخير هو جزء التردد المنخفض (<30 ميجاهرتز). لذلك لا يمكنك الانتباه فقط إلى التردد العالي وتجاهل جزء التردد المنخفض. يجب أن يأخذ تصميم EMI / EMC الجيد في الاعتبار موقع الجهاز ، وترتيب مكدس ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وطريقة الاتصال المهمة ، واختيار الجهاز ، وما إلى ذلك في بداية التخطيط. إذا لم يكن هناك ترتيب أفضل مسبقًا ، فسيتم حله بعد ذلك. ستؤدي إلى ضعف النتيجة بنصف الجهد وزيادة التكلفة. على سبيل المثال ، يجب ألا يكون موقع مولد الساعة قريبًا من الموصل الخارجي. يجب أن تنتقل الإشارات عالية السرعة إلى الطبقة الداخلية قدر الإمكان. انتبه إلى مطابقة الممانعة المميزة واستمرارية الطبقة المرجعية لتقليل الانعكاسات. يجب أن يكون المعدل الكبير للإشارة التي يدفعها الجهاز صغيرًا قدر الإمكان لتقليل الارتفاع. مكونات التردد ، عند اختيار مكثف فصل / تجاوز ، انتبه لما إذا كانت استجابة التردد تفي بمتطلبات تقليل الضوضاء على مستوى الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، انتبه إلى مسار عودة تيار الإشارة عالي التردد لجعل منطقة الحلقة أصغر ما يمكن (أي مقاومة الحلقة صغيرة قدر الإمكان) لتقليل الإشعاع. يمكن أيضًا تقسيم الأرض للتحكم في نطاق الضوضاء عالية التردد. أخيرًا ، اختر أرضية الهيكل بشكل صحيح بين PCB والمبيت.

4. كيف تختار لوحة دارات مطبوعة؟

يجب أن يحقق اختيار لوحة PCB توازنًا بين تلبية متطلبات التصميم والإنتاج الضخم والتكلفة. تتضمن متطلبات التصميم كلاً من الأجزاء الكهربائية والميكانيكية. عادة ما تكون هذه المشكلة المادية أكثر أهمية عند تصميم لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية السرعة (تردد أكبر من جيجاهرتز). على سبيل المثال ، مادة FR-4 شائعة الاستخدام ، سيكون للخسارة العازلة عند تردد عدة جيجاهرتز تأثير كبير على توهين الإشارة ، وقد لا تكون مناسبة. بقدر ما يتعلق الأمر بالكهرباء ، انتبه إلى ما إذا كان ثابت العزل وفقدان العزل مناسبين للتردد المصمم.

5. كيف يمكن تلبية متطلبات التوافق الكهرومغناطيسي قدر الإمكان دون التسبب في الكثير من ضغوط التكلفة؟

عادةً ما ترجع التكلفة المتزايدة للوحة PCB بسبب EMC إلى زيادة عدد طبقات الأرض لتعزيز تأثير التدريع وإضافة حبة الفريت والخنق وغيرها من أجهزة الكبت التوافقي عالية التردد. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري عادةً مطابقة هيكل الحماية في المؤسسات الأخرى لجعل النظام بأكمله يجتاز متطلبات التوافق الكهرومغناطيسي. يوفر ما يلي فقط عددًا قليلاً من تقنيات تصميم لوحة PCB لتقليل تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي الناتج عن الدائرة.

حاول اختيار جهاز ذي معدل بطيء للإشارة أبطأ لتقليل مكونات التردد العالي الناتجة عن الإشارة.

انتبه إلى موضع المكونات عالية التردد ، وليست قريبة جدًا من الموصل الخارجي.

انتبه لمطابقة المعاوقة للإشارات عالية السرعة وطبقة الأسلاك ومسار التيار العائد لها ، لتقليل انعكاس التردد العالي والإشعاع.

ضع مكثفات فصل كافية ومناسبة على دبابيس إمداد الطاقة لكل جهاز لتخفيف الضوضاء على مستوى الطاقة والمستوى الأرضي. انتبه بشكل خاص لما إذا كانت استجابة التردد وخصائص درجة الحرارة للمكثف تلبي متطلبات التصميم.

يمكن فصل الأرض بالقرب من الموصل الخارجي بشكل صحيح عن الأرض ، ويمكن توصيل أرض الموصل بأرض الهيكل في مكان قريب.

يمكن استخدام حراسة الأرض / آثار التحويل بشكل مناسب بجانب بعض الإشارات الخاصة عالية السرعة. لكن انتبه لتأثير آثار الحراسة / التحويل على الممانعة المميزة للتتبع.

تنكمش طبقة الطاقة 20H من الطبقة الأرضية ، و H هي المسافة بين طبقة الطاقة والطبقة الأرضية.

6. ما هي الجوانب التي يجب الانتباه إليها عند تصميم وتوجيه وتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد فوق 2G؟

تنتمي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية التردد فوق 2G إلى تصميم دوائر التردد اللاسلكي ولا تدخل في نطاق مناقشة تصميم الدوائر الرقمية عالية السرعة. يجب مراعاة تخطيط وتوجيه دارة التردد الراديوي جنبًا إلى جنب مع التخطيطي ، لأن التخطيط والتوجيه سوف يتسببان في تأثيرات التوزيع. علاوة على ذلك ، يتم تحقيق بعض الأجهزة المنفعلة في تصميم دوائر التردد الراديوي من خلال تعريفات ذات معلمات ورقائق نحاسية ذات أشكال خاصة. لذلك ، فإن أدوات EDA مطلوبة لتوفير أجهزة ذات معلمات وتحرير رقائق نحاسية ذات أشكال خاصة. تحتوي محطة لوحات Mentor على وحدة تصميم RF خاصة يمكنها تلبية هذه المتطلبات. علاوة على ذلك ، يتطلب التصميم العام للترددات الراديوية أدوات تحليل دارة RF متخصصة. الأكثر شهرة في الصناعة هو eesoft من Agilent ، والذي يتمتع بواجهة جيدة مع أدوات Mentor.

7. هل ستؤثر إضافة نقاط اختبار على جودة الإشارات عالية السرعة؟

يعتمد ما إذا كان سيؤثر على جودة الإشارة على طريقة إضافة نقاط الاختبار ومدى سرعة الإشارة. بشكل أساسي ، يمكن إضافة نقاط اختبار إضافية (لا تستخدم الدبوس الموجود عبر أو دبوس DIP كنقاط اختبار) إلى الخط أو سحب خط قصير من الخط. الأول يعادل إضافة مكثف صغير على الخط ، والثاني هو فرع إضافي. ستؤثر كلتا الحالتين على الإشارة عالية السرعة بشكل أو بآخر ، ويرتبط مدى التأثير بسرعة تردد الإشارة ومعدل حافة الإشارة. يمكن معرفة حجم التأثير من خلال المحاكاة. من حيث المبدأ ، كلما كانت نقطة الاختبار أصغر ، كان ذلك أفضل (بالطبع ، يجب أن تفي بمتطلبات أداة الاختبار) كلما كان الفرع أقصر ، كان ذلك أفضل.