Yüksək sürətli PCB dizayn, siqnalın bütövlüyünün PCB -nin düzeni, qablaşdırılması, bir -birinə bağlanması və qat yığılması kimi fiziki xüsusiyyətlərindən təsirlənməyə başladığı hər hansı bir dizayna aiddir. Bundan əlavə, lövhələr hazırlamağa başladığınızda və gecikmə, kəsişmə, əks və ya emissiya kimi problemlərlə qarşılaşdığınızda yüksək sürətli PCB dizayn sahəsinə girəcəksiniz.

Bu məsələlərə diqqət yetirilməsi yüksək sürətli dizaynı özünəməxsus edir. Komponentlərin yerləşdirilməsinə və naqillərinə diqqət yetirən sadə bir PCB dizayn etmək üçün istifadə edilə bilər. Bununla birlikdə, yüksək sürətli dizaynlardan istifadə edərkən onların siqnaldan uzaqlığı, siqnalın genişliyi, harada yerləşdirildikləri və hansı növdə olduqları kimi faktorları nəzərə almaq daha vacibdir. Əlaqə. Bundan əlavə, bu amillər nəzərə alınmaqla, PCB dizayn prosesinizdə daha yüksək bir səviyyəyə çatacaqdır.

Yüksək sürətli PCB dizayn bacarıqları

1. Qabaqcıl seçimlər təklif edən dizayn proqramlarını bilmək

CAD proqramında yüksək sürətlə hazırlanmaq üçün bir çox kompleks funksiyalara ehtiyac var. Həm də həvəskarlar üçün bir çox proqram olmaya bilər və çox vaxt Veb paketinə əsaslanan inkişaf etmiş seçimlər olmur. Buna görə güclü CAD vasitələrini daha yaxşı başa düşməlisiniz.

2. Magistral yollar

Yüksək sürətli naqillərə gəldikdə, dizaynerlər, torpaq əlaqələrini kəsməmək və naqilləri qısa tutmaq da daxil olmaqla, əsas naqillərin qaydalarını başa düşməlidirlər. Buna görə rəqəmsal xətdə müəyyən bir məsafədə çarpışmanın qarşısını alın və siqnal bütövlüyünə zərər verməmək üçün bütün müdaxilə generatorlarını qoruyun.

3. Empedans nəzarəti ilə kabel çəkilməsi

Təxminən 40-120 ohm olan bəzi siqnallar üçün impedans uyğunluğu tələb olunur. Xarakterik empedans uyğunluğunun göstəricisi antenadır və bir çox fərq cütüdür.

Dizaynerin xəttin genişliyini və laminasiya üçün lazım olan empedans dəyərlərini necə hesablayacağını başa düşməsi vacibdir. Empedans dəyəri düzgün deyilsə, siqnal ciddi şəkildə təsirlənə bilər və bu da məlumatların pozulmasına səbəb ola bilər.

4. Uzunluğa uyğun iz

Yüksək sürətli yaddaş avtobusunda və interfeys avtobusunda bir çox xətt var. Bu xətlər çox yüksək tezliklərdə işləyə bilər, buna görə də siqnalların göndərmə ucundan alıcı ucuna eyni vaxtda keçməsi çox vacibdir. Bundan əlavə, uzunluq uyğunluğu adlı bir xüsusiyyət tələb edir. Buna görə də, ən çox yayılmış standart uzunluğa uyğun gəlməli olan tolerantlıq dəyərlərini təyin edir.

5. Döngə sahəsini minimuma endirin

Yüksək sürətli PCB dizaynerlərinin bəzi məsləhətləri bilməsi lazımdır, yüksək tezlikli siqnallar EMI, EMC və digər problemlərə səbəb ola bilər. Buna görə də, telin cari geri dönmə yolunu optimallaşdıraraq davamlı topraklama və döngə sahəsinin azaldılması və bir çox tikiş çuxurunun qoyulması kimi əsas qaydalara riayət etməlidirlər.

Yüksək sürətli PCB dizaynında diqqət tələb edən məsələlər

PCB düzeni çox vacibdir

Şübhəsiz ki, yüksək sürətli sxemlərdə səmərəli PCB istehsalı son nəticə üçün vacibdir. Bununla birlikdə, PCB düzeni ilk növbədə nəzərə alınmadı. Bu səbəbdən, yüksək səviyyəli planlaşdırma və vacib amillərə uyğunluq kimi lazımi funksiyalara və müvəffəqiyyətli PCB istehsalına nail olmaq üçün dizayn üzərində əhəmiyyətli bir təsir göstərəcəkdir. Əlavə olaraq, istehsal dizaynı (DFM) təcrübələri və yüksək sürətli PCB tələbləri üçün əlavə mülahizələr kimi PCB düzülüşündən əvvəl bəzi problemləri həll etməlisiniz.

Zəif plan, testə başlayanda və ya PCB istehsalında istifadə edildikdə performans problemlərinə səbəb ola bilər. Məsələləri daha da pisləşdirmək üçün, PCB arızalarını və ya performans problemlərini qiymətləndirmək və prototip planını yenidən yığmaq ehtiyacı yenidən dizayn etmək və ya yenidən işləmək üçün daha çox xərc və vaxt tələb edir.

PCB dizaynı üçün qeydlər

Təcrübədə, yüksək sürətli PCB dizaynları dizaynerlər üçün bir çox məhdudiyyətlərə malikdir, çünki müxtəlif siqnal sürəti və digər dizayn tələblərinə cavab verməlisiniz. Buna görə də aşağıda göstərilən yüksək sürətli devre kartı dizaynına nail olmaq üçün bəzi amillər nəzərə alınmalıdır:

Şematik qeyd: Yaxşı bir sxemin PCB dizaynı üçün yaxşı bir təməl qoya biləcəyi yaxşı bilinir. Buna görə bir PCB dizayneri və ya elektrik mühəndisi olmağınızdan asılı olaraq, sxematik diaqram fərqli şəkildə işlənə bilər. Ümumiyyətlə, bir sxemə bir dövrə lövhəsinə qoşula bilən bir əlaqə vasitəsi kimi baxır. Ancaq sxemlər yüksək sürətli dizaynlarınızı təşkil etmək və təqdim etməkdə böyük fərq yarada bilər. Buna görə də, telin uzunluğu, lazımi komponentlərin yerləşdirilməsi, PCB istehsalçısı məlumatları və s. Kimi dizayn sxemində mümkün qədər çox məlumat mövcuddur.

İz uzunluğunun tənzimlənməsi: Yüksək sürətli bir interfeys istifadə edərkən, siqnal ötürülməsini məlumat xətti ilə sinxronizasiya etmək üçün iz uzunluğunu tənzimləməlisiniz. Bununla birlikdə, interfeys maksimum tezlikdə uğursuz ola bilər və ya sinxronizasiya edilmədiyi üçün ümumiyyətlə işləməyə bilər. Üstəlik, interfeys tezliyi nə qədər yüksəkdirsə, uzunluq uyğunluğu tələbləri də bir o qədər yüksəkdir. Buna görə, paralel interfeyslər halında, yalnız bütün xətlərin uzunluğunu tənzimləməlisiniz. İstənilən uzunluğu bir siqnalda əldə etmək üçün bu xətlərin uzunluğunu tənzimlədiyinizə əmin olmaq vacibdir.

PCB materialları və yüksək sürətli yığma üçün tələblər: Bu, qat yığma quruluşu və PCB materialı kimi yüksək sürətli dizaynınızı təsir edəcək.

Yüksək sürətli yerləşdirmə strategiyası: Dəyişən pad ölçüsü və komponent boşluğu yüksək sürətli əlaqə uzunluğunu maksimuma çatdırdığından, komponent yerləşdirilməsini optimallaşdırmaq və yüksək sürət üçün komponentin tutulduğu sahəni yaxşılaşdırmaq üçün müxtəlif üsullardan istifadə edərək yüksək sürət üçün dizayn edilə bilər.

Diferensial cütlər və xətt boyu marşrutlaşdırma: Diferensial cütlərin eyni vaxtda mövcud olması üçün yüksək sürətli dizaynlarda marşrutlaşdırılması vacibdir.

Qarşılaşma, empedans nəzarəti və paralellik mülahizələri: Yüksək sürətli dizaynda, dizaynınıza mənfi təsir edə biləcək bir çox amil var. Əlavə olaraq, dizayn üzərində təsirin minimuma endirilməsi kimi nəzərdən keçirilməli olan texnikalar var.

Şerit və mikrostrip xətlərini anlayın: Ümumiyyətlə, yüksək sürətli dizaynlar üçün çoxlu marşrutlaşdırma üsulları tələb olunur. Magistral marşrutlaşdırma tətbiq ediləcəksə, zolaq və mikrostrip marşrutlaşdırma texnikasını daha yaxşı başa düşmək arzu edilir.

Kablolama topologiyası və ən yaxşı kabel tətbiqləri: Yüksək sürətli kabellər üçün tələb olunan dövrə yollarının həyata keçirilməsi üçün tipik olaraq müəyyən bir forma və ya topologiya tələb olunur. Ayrıca, xətt uzunluqlarını, qaçışları, geri dönmə yollarını və s. İzləmək üçün müxtəlif yolları araşdırmaq yaxşıdır.

Simulyatorlar: Yüksək sürətli dizayn üçün simulyasiya, layout başlamazdan əvvəl, zamanı və sonrasında böyük fayda gətirir. Buna görə, simulyasiya dizaynı üçün məsləhətlər və fəndləri öyrənmək üçün PCB dizayn proqramını daha yaxşı başa düşməlisiniz.

Yüksək sürətli bir PCB dizaynına ehtiyacınız olub olmadığını necə bilirsiniz?

1. Lövhədə yüksək sürətli bir interfeys varmı?

Yüksək sürətli dizayn qaydalarına riayət etməyinizin lazım olub olmadığını öyrənməyin sürətli yolu, DDR, PCI-E kimi yüksək sürətli interfeyslərə və ya hətta DVI, HDMI və s.

Bütün bu interfeyslər bəzi yüksək sürətli dizayn qaydalarına riayət etməlidir. Əlavə olaraq, sənədlərdəki hər bir məlumat üçün dəqiq spesifikasiyaları göstərin.

2. İz uzunluğunun siqnal dalğa uzunluğuna nisbəti

Ümumiyyətlə, mesajınızın dalğa uzunluğu xətt uzunluğu ilə eynidirsə, PCB mütləq yüksək sürətli dizayn tələb edəcək. Çünki bəzi standartlar (DDR kimi) xəttin uzunluğunun minimum tolerantlığa uyğun olmasını tələb edir.

Kabel uzunluğunuz və dalğa uzunluğunuz bir -birinizin böyüklüyünə uyğun olaraq saxlanıla biləcəyi təqdirdə yaxşı bir rəqəmdir. Sonra, yüksək sürətli dizaynı yoxlamaq yaxşı bir fikirdir.

3. Simsiz interfeysi olan PCB

Bildiyiniz kimi, hər bir PCB-nin bir antenası var və istər konnektordan, istərsə də lövhədə olan hər hansı bir şeydən asılı olmayaraq yüksək sürətli siqnalların dizayn edilməsi lazımdır. Bundan əlavə, təyyarədəki anten, tənzimləmə uzunluğuna uyğun sıx bir empedans tələb edir.

SMA bağlayıcıları və ya oxşar bağlayıcıları olan lövhələr üçün onları müəyyən bir empedans dəyəri olan bir konnektora bağlamalısınız.

nəticə

Bir sözlə, yüksək sürətli PCB dizaynı haqqında öyrənmək başqa bir layihədən asılıdır. Yüksək sürət üçün dizayn edərkən nəzərə alınacaq bir çox amil olsa da. Xoşbəxtlikdən, PCB dizaynı üçün istifadə etdiyiniz CAD proqramı, empedans hesablayıcıları, marşrut uzunluğunun hesabat variantları, diferensial cüt marşrutlaşdırıcıları və digər vasitələr kimi sizə köməklik göstərəcək.