Въпреки че печатна платка (PCB) окабеляването играе ключова роля във високоскоростните вериги, често е само една от последните стъпки в процеса на проектиране на веригата. Има много аспекти на високоскоростното окабеляване на печатни платки. Има много литература по тази тема за справка. Тази статия разглежда основно проблемите с окабеляването на високоскоростните вериги от практическа гледна точка. Основната цел е да помогне на новите потребители да обърнат внимание на много различни въпроси, които трябва да бъдат взети предвид при проектирането на високоскоростно окабеляване на печатни платки. Друга цел е да предостави материал за преглед на клиенти, които не са докосвали окабеляването на печатни платки за известно време. Ограничена от оформлението на статията, тази статия не може да обсъди всички въпроси в детайли, но статията ще обсъди ключовите части, които имат най-голям ефект върху подобряването на производителността на веригата, скъсяването на времето за проектиране и спестяването на време за модификация.

Въпреки че тази статия се фокусира върху схеми, свързани с високоскоростни операционни усилватели, проблемите и методите, обсъждани в тази статия, обикновено са приложими за окабеляване, използвано в повечето други високоскоростни аналогови схеми. Когато операционният усилвател работи в много висока радиочестотна (RF) честотна лента, производителността на веригата до голяма степен зависи от разположението на печатната платка. Високопроизводителният дизайн на веригата, който изглежда добре на чертежа, може да получи обикновено изпълнение само ако е засегнат от невнимателно и небрежно окабеляване. Следователно, предварителното обмисляне и вниманието към важни детайли по време на целия процес на окабеляване ще помогне да се осигури очакваната производителност на веригата. Схема Въпреки че добрата схема не гарантира добро окабеляване, доброто окабеляване започва с добра схема. Когато чертаем схематичната диаграма, трябва да помислим внимателно и трябва да вземем предвид посоката на сигнала на цялата верига. Ако има нормален и стабилен сигнален поток отляво надясно в схемата, тогава трябва да има също толкова добър сигнален поток върху печатната платка. Дайте възможно най -много полезна информация за схемата. По този начин, дори ако някои проблеми не могат да бъдат решени от инженера по дизайн на веригата, клиентите могат да търсят и други канали, които да помогнат за решаването на проблемите на веригата. В допълнение към общите референтни идентификатори, консумация на енергия и толерантност към грешки, каква друга информация трябва да бъде дадена в схемата? Следното ще предостави някои предложения за превръщане на обикновените схеми в най-добрите схеми. Добавете вълнови форми, механична информация за корпуса, дължина на отпечатаните линии и празни зони; посочете кои компоненти трябва да бъдат поставени върху печатната платка; дайте информация за настройка, диапазони на стойностите на компонента, информация за разсейване на топлината, печатни линии за контролен импеданс, коментари и кратки вериги Описание на действието и друга информация и др. Не вярвайте, че ако не проектирате окабеляването сами, трябва да отделите достатъчно време, за да проверите внимателно дизайна на окабеляването. Една малка превенция може да струва сто пъти повече от лекарството. Не очаквайте окабеляващият да разбере идеите на дизайнера. Ранните мнения и насоки в процеса на проектиране на окабеляване са най-важни. Колкото повече информация може да бъде предоставена и колкото повече участва в целия процес на окабеляване, толкова по-добра ще бъде получената печатна платка. Задайте ориентировъчна точка на завършване за инженера по проектиране на окабеляване и бързо проверете според желания отчет за напредъка на окабеляването. Този метод на затворена верига може да предотврати отклоняването на окабеляването, като по този начин минимизира възможността за препроектиране. Инструкциите, които трябва да бъдат дадени на инженера по окабеляване, включват: кратко описание на функцията на веригата, схематична диаграма на печатната платка, показваща входните и изходните места, информация за подреждане на печатни платки (например колко дебела е платката, колко слоя има подробна информация за всеки сигнален слой и заземена равнина: консумация на енергия, заземяващ проводник, аналогов сигнал, цифров сигнал и RF сигнал и др.); кои сигнали са необходими за всеки слой; необходимо е поставянето на важни компоненти; точното местоположение на байпасните компоненти; тези отпечатани редове са важни; кои линии трябва да контролират импедансните отпечатани линии; Кои линии трябва да съответстват на дължината; размерът на компонентите; кои отпечатани линии трябва да са далеч една от друга (или близо); кои линии трябва да са далеч една от друга (или близо); кои компоненти трябва да са далеч един от друг (или близо); кои компоненти трябва да бъдат поставени на печатната платка отгоре, кои са поставени отдолу. Инженерите по окабеляване никога не могат да се оплакват от твърде много информация, която трябва да се даде. Никога няма твърде много информация. След това ще споделя опит от обучение: преди около 10 години изпълних проект на многослойна платка за повърхностен монтаж с компоненти от двете страни на платката. Използвайте много винтове, за да фиксирате платката в позлатен алуминиев корпус (защото има много строги стандарти за устойчивост на удар). Щифтовете, които осигуряват пристрастие, преминават през платката. Този щифт е свързан към печатната платка чрез запояващи проводници. Това е много сложно устройство. Some components on the board are used for test setting (SAT). Но инженерът ясно е определил местоположението на тези компоненти. Къде са инсталирани тези компоненти? Точно под дъската. Когато продуктовите инженери и техници трябва да разглобят цялото устройство и да го сглобят отново след завършване на настройките, тази процедура става много сложна. Therefore, such errors must be minimized as much as possible. Position is just like in the PCB, position is everything. Къде да поставите верига на печатната платка, къде да инсталирате нейните специфични компоненти на веригата и какви други съседни вериги са, всички от които са много важни. Обикновено позициите на входа, изхода и захранването са предварително определени, но веригите между тях трябва да бъдат креативни. Ето защо обръщането на внимание на детайлите на окабеляването ще има значително влияние върху последващото производство. Започнете с местоположението на ключовите компоненти и вземете предвид конкретната верига и цялата печатна платка. Определянето на местоположението на ключовите компоненти и пътя на сигнала от самото начало помага да се гарантира, че дизайнът постига очакваните работни цели. Получаването на правилния дизайн веднъж може да намали разходите и натиска и следователно да съкрати цикъла на разработка. Байпасно захранване Настройването на байпасно захранване в захранващия край на усилвателя за намаляване на шума е много важна посока в процеса на проектиране на печатни платки, включително за високоскоростни операционни усилватели и други високоскоростни вериги. Има два общи метода за конфигуриране за заобикаляне на високоскоростни операционни усилватели. * Този метод за заземяване на захранващия терминал е най-ефективен в повечето случаи, като се използват множество паралелни кондензатори за директно заземяване на захранващия щифт на операционния усилвател. Най-общо казано, два паралелни кондензатора са достатъчни, но добавянето на паралелни кондензатора може да донесе ползи за някои схеми. Паралелното свързване на кондензатори с различни стойности на капацитета помага да се гарантира, че щифтът на захранването има много нисък импеданс на променлив ток (AC) в широк честотен диапазон. Това е особено важно при честотата на затихване на коефициента на отхвърляне на захранването на операционния усилвател (PSR). Този кондензатор помага за компенсиране на намаления PSR на усилвателя. Поддържането на заземен път с нисък импеданс в много десетоктавни диапазони ще помогне да се гарантира, че вредният шум не може да влезе в операционния усилвател. (Снимка 1) показва предимствата на паралелното използване на множество кондензатори. При ниски честоти големите кондензатори осигуряват заземителен път с нисък импеданс. Но след като честотата достигне собствената си резонансна честота, съвместимостта на кондензатора ще бъде отслабена и постепенно ще изглежда индуктивна.