PCB dizayn üsulları və bacarıqları

1. Necə seçmək olar PCB kartı?

PCB lövhə seçimi, dizayn tələbləri ilə kütləvi istehsal və balans arasındakı xərclərə uyğun olmalıdır. Dizayn tələblərinə elektrik və mexaniki hissələr daxildir. Bu, çox sürətli PCB lövhələri (GHz -dən çox olan tezliklər) tərtib edərkən vacibdir. Məsələn, bu gün çox istifadə olunan fr-4 materialı uyğun olmaya bilər, çünki bir neçə GHz-də dielektrik itkisi siqnalın zəifləməsinə böyük təsir göstərir. Elektrik vəziyyətində, dizayn edilmiş tezlikdə dielektrik sabitinə və dielektrik itkisinə diqqət yetirin.

ipcb

2. Yüksək tezlikli müdaxilənin qarşısını necə almaq olar?

Yüksək tezlikli müdaxilənin qarşısını almağın əsas fikri, Crosstalk olaraq da bilinən yüksək tezlikli siqnal elektromaqnit sahəsinin müdaxiləsini minimuma endirməkdir. Yüksək sürətli siqnal ilə analoq siqnal arasındakı məsafəni artıra və ya analoq siqnalına yer qoruyucu/şunt izləri əlavə edə bilərsiniz. Analoq torpaq səs -küy müdaxiləsinə rəqəmsal yerə də diqqət yetirin.

3. Yüksək sürətli dizaynda siqnal bütövlüyü problemini necə həll etmək olar?

Siqnal bütövlüyü əsasən impedance uyğunluğu məsələsidir. Empedans uyğunluğuna təsir edən amillərə siqnal mənbəyi memarlığı, çıxış empedansı, kabel xarakterik empedansı, yük tərəfi xüsusiyyəti və kabel topologiyası memarlığı daxildir. Çözüm * terminaTIon və kabelin topologiyasını tənzimləməkdir.

4. Diferensial naqilləri necə həyata keçirmək olar?

Fərq cütlüyünün naqillərinə diqqət yetirmək üçün iki nöqtə var. Biri iki xəttin uzunluğunun mümkün olduğu qədər uzun olması, digəri isə iki xətt arasındakı məsafənin (fərq empedansı ilə təyin olunan) həmişə sabit qalması, yəni paralel qalmasıdır. İki paralel rejim var: biri iki xəttin eyni yan-yana qatı üzərində, digəri isə iki xəttin üst və alt qatların iki bitişik təbəqəsi üzərində işləməsidir. Ümumiyyətlə, əvvəlki yan-yana tətbiq daha çox yayılmışdır.

5. Yalnız bir çıxış terminalı olan saat siqnal xətti üçün diferensial naqilləri necə həyata keçirmək olar?

İstifadə etmək istədiyiniz diferensial kabellər siqnal mənbəyi olmalıdır və qəbuledici ucu da diferensial siqnal mənalıdır. Buna görə yalnız bir çıxışı olan bir saat siqnalı üçün diferensial kabel istifadə etmək mümkün deyil.

6. Qəbul ucundakı fərq xətti cütləri arasında uyğun bir müqavimət əlavə edilə bilərmi?

Alıcı ucdakı diferensial xətlər arasındakı uyğun müqavimət ümumiyyətlə əlavə olunur və dəyəri diferensial empedansın dəyərinə bərabər olmalıdır. Siqnal keyfiyyəti daha yaxşı olacaq.

7. Niyə fərq cütlərinin naqilləri ən yaxın və paralel olmalıdır?

Fərq cütlərinin naqilləri uyğun olaraq yaxın və paralel olmalıdır. Düzgün hündürlük, fərq cütlərinin dizaynında vacib bir parametr olan fərq empedansına bağlıdır. Diferensial empedansın tutarlılığını qorumaq üçün paralellik də lazımdır. İki xətt ya uzaq, ya da yaxın olarsa, diferensial empedans uyğunsuz olacaq, bu da siqnal bütövlüyünü və Tİming gecikməsini təsir edir.

8. Həqiqi naqillərdəki bəzi nəzəri münaqişələrlə necə məşğul olmaq olar?

(1). Əsasən, modulları/nömrələri ayırmaq düzgündür. MOAT -dan keçməmək və enerji təchizatı və siqnalın geri dönmə cərəyanının çox geniş olmasına imkan verməmək üçün diqqətli olmaq lazımdır.

(2). Kristal osilator simulyasiya edilmiş müsbət geribildirim salınımlı bir dövrədir və sabit salınan siqnallar, müdaxiləyə meylli olan döngə artımı və fazasının xüsusiyyətlərinə cavab verməlidir, hətta yer mühafizə izləri müdaxiləni tamamilə təcrid edə bilməyəcək. Və çox uzaqda, yerdəki təyyarədəki səs -küy də müsbət geribildirim salınım sxeminə təsir edəcək. Buna görə də, kristal osilatoru və çipi mümkün qədər yaxınlaşdırdığınızdan əmin olun.

(3). Həqiqətən, yüksək sürətli naqillərlə EMI tələbləri arasında bir çox ziddiyyət var. Bununla birlikdə, EMI tərəfindən əlavə edilmiş müqavimət qabiliyyəti və ya Ferrit Bead səbəbiylə siqnalın bəzi elektrik xüsusiyyətlərinin spesifikasiyalara cavab verməməsinə səbəb ola bilməməsi əsas prinsipdir. Buna görə də, yüksək sürətli siqnal astarlı kimi EMI problemlərini həll etmək və ya azaltmaq üçün məftil çəkmə və PCB yığma texnikasından istifadə etmək daha yaxşıdır. Nəhayət, siqnalın zədələnməsini azaltmaq üçün müqavimət qabiliyyəti və ya Ferrit Bead üsulu istifadə edildi.

9. Yüksək sürətli siqnalların əl telləri ilə avtomatik naqilləri arasındakı ziddiyyəti necə həll etmək olar?

Hal -hazırda, güclü kabel proqramında avtomatik kabel qurğularının çoxu, sarma rejimini və deliklərin sayını idarə etmək üçün məhdudiyyətlər qoymuşdur. EDA şirkətləri bəzən sarma mühərriklərinin imkanlarını və məhdudiyyətlərini təyin etməkdə çox fərqlənir. Məsələn, serpenTIne xətlərinin necə əsdiyini nəzarət etmək üçün kifayət qədər məhdudiyyətlərin olub -olmaması, fərq cütlərinin aralığını idarə etmək üçün kifayət qədər məhdudiyyətlərin olub -olmaması və s. Bu, naqildən avtomatik naqillərin dizaynerin fikrinə uyğun olub -olmamasına təsir edəcək. Əlavə olaraq, naqillərin əllə tənzimlənməsinin çətinliyi də dolama mühərrikinin qabiliyyəti ilə tamamilə bağlıdır. Məsələn, tel itmə qabiliyyəti, çuxur itmə qabiliyyəti və hətta mis örtükdəki tel itmə qabiliyyəti və s. Beləliklə, güclü dolama mühərrik qabiliyyətinə malik bir kabel seçin, bu həll yolu.

10. Test Kuponu haqqında.

Test Kuponu, İstehsal olunan PCB lövhəsinin xarakterik empedansının Time Domain Reflectometer (TDR) istifadə edərək dizayn tələblərinə uyğun olub olmadığını ölçmək üçün istifadə olunur. Ümumiyyətlə, idarəetmə empedansı iki haldan ibarət tək xətt və fərq cütüdür. Buna görə də, Test Kuponundakı xətt genişliyi və satır aralığı (əgər fərqlidirsə) nəzarət edilən xəttlə eyni olmalıdır. Ən vacib şey, topraklama nöqtəsinin yerləşməsidir. Torpaq qurğusunun endüktans dəyərini azaltmaq üçün TDR zondunun yer nöqtəsi adətən prob ucuna çox yaxındır. Buna görə test kuponundakı siqnal nöqtəsi və topraklama nöqtəsinin ölçülməsi məsafəsi və metodu istifadə olunan zondla uyğun olmalıdır.

11. Yüksək sürətli PCB dizaynında, siqnal qatının boş sahəsi mislə örtülmüş ola bilər və mis örtüklü birdən çox siqnal qatının topraklanması və enerji təchizatı üzərində necə paylanılır?

Ümumiyyətlə boş sahədə mis örtük əksər hallarda torpaqlıdır. Yüksək sürətli siqnal xəttinin yanında mis tətbiq edildikdə mislə siqnal xətti arasındakı məsafəyə diqqət yetirin, çünki tətbiq olunan mis xəttin xarakterik empedansını azaldacaq. İkili zolaqlı konstruksiyada olduğu kimi digər təbəqələrin xarakterik empedansına da təsir etməmək üçün diqqətli olun.

12. Mikrostrip xətti modelindən istifadə edərək xarakterik empedansı hesablamaq üçün enerji təchizatı müstəvisinin üstündəki siqnal xətti istifadə edilə bilərmi? Enerji təchizatı ilə yer təyyarəsi arasındakı siqnal lent xətti modelindən istifadə etməklə hesablana bilərmi?

Bəli, xarakterik empedans hesablanarkən həm güc təyyarəsi, həm də yer müstəvisi istinad təyyarələri hesab edilməlidir. Məsələn, dörd qatlı lövhə: üst qat-güc qatı-təbəqə-alt qat. Bu vəziyyətdə, üst təbəqənin məftil xarakterik empedansının modeli, istinad təyyarəsi olaraq güc təyyarəsi olan bir mikrostrip xətti modelidir.

13. Yüksək sıxlıqlı PCB üzərində proqram təminatı tərəfindən avtomatik olaraq yaradılan test nöqtələri ümumiyyətlə kütləvi istehsalın test tələblərinə cavab verə bilərmi?

Ümumi proqram təminatı tərəfindən avtomatik olaraq yaradılan test nöqtələrinin test ehtiyaclarını ödəyə biləcəyi, əlavə edilmiş test nöqtələrinin xüsusiyyətlərinin test maşınının tələblərinə cavab verib -verməməsindən asılıdır. Əlavə olaraq, naqillər çox sıxdırsa və test nöqtələrinin əlavə edilməsi dəqiqdirsə, xəttin hər hissəsinə avtomatik olaraq test nöqtələri əlavə edə bilməyəcək, əlbəttə ki, test yerini əl ilə tamamlamalısınız.

14. Test nöqtələrinin əlavə edilməsi yüksək sürətli siqnalların keyfiyyətinə təsir edəcəkmi?

Siqnalın keyfiyyətinə təsir edib etməməsi, test nöqtələrinin necə əlavə olunacağına və siqnalın nə qədər sürətli olduğuna bağlıdır. Əsasən, əlavə test nöqtələri (test nöqtəsi olaraq və ya DIP pinlə deyil) xəttə əlavə edilə bilər və ya xətdən çıxarıla bilər. Birincisi, xəttə çox kiçik bir kondansatör əlavə etməyə bərabərdir, ikincisi əlavə bir filialdır. Bu iki şərtin hər ikisi də az və ya çox yüksək sürətli siqnallara təsir edir və təsir dərəcəsi siqnalın tezliyi və kənar tezliyi ilə əlaqədardır. Təsiri simulyasiya yolu ilə əldə etmək olar. Prinsipcə, test nöqtəsi nə qədər kiçik olsa, bir o qədər yaxşıdır (əlbəttə ki, test maşınının tələblərinə cavab vermək üçün), filial nə qədər qısa olsa, bir o qədər yaxşıdır.

15. Bir sıra PCB sistemi, lövhələr arasındakı zəmini necə bağlamaq olar?

Hər bir PCB lövhəsi arasındakı siqnal və ya enerji təchizatı bir -birinə qoşulduqda, məsələn, bir lövhədə B lövhəsinə enerji təchizatı və ya siqnal verilirsə, döşəmədən yenidən A lövhəsinə qədər eyni miqdarda cərəyan olmalıdır (bu Kirchoff mövcud qanun). Bu təbəqədəki cərəyan ən aşağı empedansa qayıdır. Buna görə də, empedansı azaltmaq və beləliklə əmələgəlmə səs -küyünü azaltmaq üçün hər bir interfeysdə, ya güc, ya da siqnal bağlantısında təyin edilmiş pinlərin sayı çox az olmamalıdır. Bütün cərəyan döngəsini, xüsusən də cərəyanın daha böyük hissəsini təhlil etmək və cərəyanın axını idarə etmək üçün torpağın və ya torpağın əlaqəsini tənzimləmək mümkündür (məsələn, bir yerdə aşağı empedans yaratmaq cərəyanın oradan axması), digər daha həssas siqnallara təsirini azaldır.