Metode i vještine projektiranja PCB -a

1. Kako odabrati PCB ploča?

Izbor ploča za PCB mora zadovoljiti zahtjeve dizajna i masovnu proizvodnju te ravnotežu između. Zahtjevi za dizajn uključuju električne i mehaničke dijelove. To je obično važno pri projektiranju vrlo brzih PCB ploča (frekvencije veće od GHz). Na primjer, materijal fr-4 koji se danas obično koristi možda neće biti prikladan jer dielektrični gubitak na nekoliko GHz ima veliki učinak na slabljenje signala. U slučaju električne energije obratite pažnju na dielektričnu konstantu i dielektrične gubitke na projektovanoj frekvenciji.

ipcb

2. Kako izbjeći visokofrekventne smetnje?

Osnovna ideja izbjegavanja visokofrekventnih smetnji je minimiziranje smetnji elektromagnetskog polja visokofrekventnog signala, poznatog i kao preslušavanje. Možete povećati udaljenost između signala velike brzine i analognog signala ili analognim signalom dodati tragove zaštitnika zemlje/šanta. Obratite pažnju i na digitalno uzemljenje na analogne smetnje uzemljenja.

3. Kako riješiti problem integriteta signala u dizajnu velike brzine?

Integritet signala je u osnovi pitanje podudaranja impedanse. Faktori koji utiču na podudaranje impedanse uključuju arhitekturu izvora signala, izlaznu impedanciju, karakterističnu impedanciju kabla, karakteristiku na strani opterećenja i arhitekturu topologije kabla. Rješenje je * prekid i podešavanje topologije kabela.

4. Kako realizirati diferencijalno ožičenje?

Ožičenje para razlika mora imati dvije točke na koje treba obratiti pažnju. Jedan je da duljina dviju linija treba biti što je moguće duža, a drugi je da udaljenost između dviju linija (određena razlikom impedanse) uvijek treba ostati konstantna, odnosno da ostane paralelna. Postoje dva paralelna moda: jedan je da dvije linije idu na istom sloju jedan pored drugog, a drugi da dvije linije idu na dva susjedna sloja gornjeg i donjeg sloja. Općenito, prethodna paralelna implementacija je češća.

5. Kako realizirati diferencijalno ožičenje signalne linije takta sa samo jednim izlaznim priključkom?

Želite li koristiti diferencijalno ožičenje mora biti izvor signala, a prijemni kraj je također diferencijalni signal smislen. Stoga je nemoguće koristiti diferencijalno ožičenje za signal sata sa samo jednim izlazom.

6. Može li se dodati odgovarajući otpor između parova razlika na prijemnom kraju?

Odgovarajući otpor između para diferencijalnih vodova na prijemnom kraju obično se dodaje, a njegova vrijednost treba biti jednaka vrijednosti diferencijalne impedanse. Kvaliteta signala bit će bolja.

7. Zašto bi ožičenje parova razlika bilo najbliže i paralelno?

Ožičenje parova razlika mora biti prikladno blizu i paralelno. Odgovarajuća visina je posljedica razlike impedancije, koja je važan parametar pri projektiranju parova razlika. Paralelnost je također potrebna za održavanje konzistentnosti diferencijalne impedancije. Ako su dvije linije udaljene ili blizu, diferencijalna impedancija neće biti dosljedna, što utječe na integritet signala i kašnjenje pri uspostavljanju veze.

8. Kako se nositi s nekim teorijskim sukobima u stvarnom ožičenju?

(1). U osnovi, ispravno je odvojiti module/brojeve. Treba paziti da se ne pređe MOAT i ne dopusti da napajanje i povratni tok povratnog signala postanu preveliki.

(2). Kristalni oscilator je simulirano oscilirajuće kolo s pozitivnom povratnom spregom, a stabilni oscilirajući signali moraju zadovoljiti specifikacije pojačanja petlje i faze, koji su skloni smetnjama, čak ni sa tragovima uzemljenja možda neće moći u potpunosti izolirati smetnje. I predaleko, buka na ravnini tla također će utjecati na oscilacijski krug pozitivne povratne sprege. Stoga, budite što bliže kristalnom oscilatoru i čipu.

(3). Zaista, postoji mnogo sukoba između ožičenja velike brzine i zahtjeva EMI-a. Međutim, osnovni princip je da zbog otpornosti kapacitivnosti ili feritne perle koju je dodala EMI, neke električne karakteristike signala ne mogu biti uzrokovane da ne zadovolje specifikacije. Stoga je najbolje koristiti tehniku ​​slaganja ožičenja i slaganja PCB-a za rješavanje ili smanjenje problema EMI-a, poput postavljanja signala velike brzine. Konačno, upotrijebljen je kapacitet otpornika ili metoda feritnih zrnaca za smanjenje oštećenja signala.

9. Kako riješiti kontradikciju između ručnog ožičenja i automatskog ožičenja brzih signala?

Danas je većina automatskih kabelskih uređaja u jakom softveru za kabliranje postavila ograničenja za kontrolu načina namotaja i broja rupa. Kompanije EDA ponekad se uvelike razlikuju u postavljanju mogućnosti i ograničenja motora s namotom. Na primjer, ima li dovoljno ograničenja za kontrolu namotavanja zmijolikih linija, ima li dovoljno ograničenja za kontrolu razmaka parova razlika itd. To će utjecati na to može li automatsko ožičenje izvan ožičenja biti u skladu s idejom dizajnera. Osim toga, poteškoće pri ručnom podešavanju ožičenja također su apsolutno povezane sa sposobnošću motora s namotavanjem. Na primjer, kapacitet guranja žice, kapacitet guranja kroz rupu, pa čak i kapacitet guranja žice na bakrenom premazu itd. Dakle, odaberite kablovsku kablu sa snažnim namotajem motora, to je način za rješavanje.

10. O test kuponu.

Testni kupon se koristi za mjerenje da li karakteristična impedancija PROIZVODNE PCB ploče zadovoljava zahtjeve dizajna pomoću reflektometra vremenske domene (TDR). Općenito, impedancija za kontrolu je jednoredna i razlika dva slučaja. Stoga širina linije i razmak između redova (ako je različit) na testnom kuponu trebaju biti isti kao i linija koja se kontrolira. Najvažnija stvar je lokacija mjesta uzemljenja. Kako bi se smanjila vrijednost induktivnosti uzemljenog voda, točka uzemljenja TDR sonde obično je vrlo blizu vrha sonde. Stoga udaljenost i način mjerenja signalne tačke i tačke uzemljenja na testnom kuponu trebaju biti u skladu sa korištenom sondom.

11. U dizajnu PCB-a velike brzine, prazno područje signalnog sloja može biti premazano bakrom, i kako rasporediti bakreno presvučeno uzemljenje i napajanje više slojeva signala?

Općenito, u praznom području bakrena prevlaka je većina kućišta uzemljena. Samo obratite pažnju na udaljenost između bakra i signalne linije kada se bakar nanese pored signalne linije velike brzine, jer će primijenjeni bakar smanjiti karakterističnu impedanciju linije. Također pazite da ne utjecate na karakterističnu impedanciju drugih slojeva, kao u konstrukciji s dvostrukim trakama.

12. Može li se signalna linija iznad ravnine napajanja koristiti za izračunavanje karakteristične impedanse pomoću modela mikrotrakaste linije? Može li se signal između izvora napajanja i uzemljenja izračunati pomoću modela s vrpcom?

Da, i ravnina snage i ravnina tla moraju se uzeti u obzir kao referentne ravnine pri izračunavanju karakteristične impedanse. Na primjer, četveroslojna ploča: gornji sloj-sloj snage-sloj-donji sloj. U ovom slučaju, model karakteristične impedanse ožičenja gornjeg sloja je model mikrotrakaste linije s ravninom snage kao referentnom ravninom.

13. Mogu li ispitne točke koje automatski generira softver na PCB -u velike gustoće zadovoljiti zahtjeve ispitivanja masovne proizvodnje općenito?

Mogu li ispitne točke koje automatski generira opći softver zadovoljiti potrebe testa, ovisi o tome odgovaraju li specifikacije dodanih ispitnih točaka zahtjevima stroja za ispitivanje. Osim toga, ako je ožičenje previše gusto i specifikacija dodavanja ispitnih točaka je stroga, možda neće moći automatski dodati ispitne točke u svaki odjeljak linije, naravno, morate ručno dovršiti mjesto ispitivanja.

14. Hoće li dodavanje ispitnih točaka utjecati na kvalitetu signala velike brzine?

Hoće li to utjecati na kvalitetu signala, ovisi o načinu dodavanja testnih točaka i brzini signala. U osnovi, dodatne ispitne točke (ne putem ili DIP pina kao ispitne točke) mogu se dodati liniji ili izvući iz linije. Prvi je ekvivalentan dodavanju vrlo malog kondenzatora na liniji, drugi je dodatna grana. Oba ova stanja imaju više ili manje utjecaja na signale velike brzine, a stupanj utjecaja je povezan s frekvencijom brzine i brzinom prijenosa signala. Utjecaj se može postići simulacijom. U principu, što je manja ispitna točka, to je bolja (naravno, kako bi zadovoljila zahtjeve test mašine) kraća grana, to bolje.

15. Nekoliko PCB sistema, kako spojiti masu između ploča?

Kada su signal ili napajanje između svake PCB ploče međusobno povezani, na primjer, ploča ima napajanje ili signal na ploču B, mora postojati jednaka količina struje iz podnog toka natrag na ploču A (ovo je Kirchoff važeći zakon). Struja u ovom sloju će se vratiti na najnižu impedanciju. Zbog toga broj pinova dodijeljenih formaciji ne bi trebao biti prenizak na svakom sučelju, bilo napajanju ili signalnoj vezi, kako bi se smanjila impedancija i time smanjila buka formacije. Moguće je i analizirati cijelu strujnu petlju, posebno veći dio struje, te prilagoditi vezu uzemljenja ili uzemljenja za kontrolu protoka struje (na primjer, za stvaranje niske impedanse na jednom mjestu tako da većina struje koja teče kroz to mjesto), smanjujući utjecaj na druge osjetljivije signale.