PCB velike brzine dizajn se odnosi na bilo koji dizajn u kojem integritet signala počinje utjecati na fizičke karakteristike PCB -a, poput izgleda, pakovanja, međusobnog povezivanja i slaganja slojeva. Nadalje, kada počnete projektirati ploče i naiđete na probleme poput kašnjenja, preslušavanja, refleksije ili emisije, ući ćete u područje dizajna PCB-a velike brzine.

Fokus na ovim pitanjima čini dizajn velike brzine jedinstvenim. Možda ste navikli dizajnirati jednostavnu PCB ploču koja se fokusira na postavljanje komponenti i ožičenje. Međutim, kada se koriste velike brzine, važnije je uzeti u obzir faktore kao što su njihova udaljenost od signala, širina signala, gdje su postavljeni i kakva su staza. Veza. Nadalje, imajući na umu ove faktore, dostići će viši nivo u procesu projektiranja vaše PCB -a.

Vještine dizajna PCB -a velike brzine

1. Poznavati softver za dizajn koji nudi napredne opcije

Potrebne su mnoge složene funkcije koje treba dizajnirati u CAD softveru velikom brzinom. Također, možda nema mnogo programa za amatere, a često nema ni naprednih opcija zasnovanih na web paketu. Stoga vam je potrebno bolje razumijevanje moćnih CAD alata.

2. Autoputevi

Što se tiče ožičenja velike brzine, dizajneri moraju razumjeti pravila za osnovno ožičenje, uključujući ne presijecanje uzemljenih veza i održavanje kratkih ožičenja. Stoga, spriječite preslušavanje na određenoj udaljenosti na digitalnoj liniji i zaštitite sve generatore smetnji kako ne biste oštetili integritet signala.

3. Kablovi sa kontrolom impedanse

Za neke signale od oko 40-120 ohma potrebno je usklađivanje impedanse. Oznaka za usklađivanje karakteristične impedanse je antena i mnogo parova razlika.

Važno je da dizajner razumije kako izračunati širinu linije i potrebne vrijednosti impedancije za laminaciju. Ako vrijednost impedancije nije točna, signal može biti ozbiljno pogođen, što može dovesti do oštećenja podataka.

4. Trag koji odgovara dužini

U magistralnoj magistrali velike brzine i sabirnici interfejsa postoji mnogo linija. Ove linije mogu raditi na vrlo visokim frekvencijama, pa je od presudne važnosti da signali putuju istodobno od kraja slanja do primatelja. Osim toga, potrebna je funkcija koja se naziva podudaranje dužine. Stoga najčešći standard definira tolerancijske vrijednosti koje moraju odgovarati dužini.

5. Minimizirajte područje petlje

Dizajneri PCB -a velike brzine moraju znati neke savjete, visokofrekventni signali mogu uzrokovati EMI, EMC i druge probleme. Stoga moraju slijediti osnovna pravila, poput stalnog uzemljenja i smanjenja površine petlje optimiziranjem trenutnog povratnog puta žice i postavljanjem mnogih rupa za šavove.

Pitanja na koja je potrebno obratiti pažnju u dizajnu PCB-a velike brzine

Raspored PCB -a je vrlo važan

Bez sumnje, efikasna proizvodnja PCB-a u krugovima velikih brzina važna je za krajnji rezultat. Međutim, izgled PCB -a uopće se nije razmatrao. Stoga će imati značajan utjecaj na dizajn za postizanje potrebnih funkcija i uspješnu proizvodnju PCB-a, poput planiranja na visokom nivou i usklađenosti s važnim faktorima. Osim toga, prije postavljanja PCB-a morate riješiti neka pitanja, kao što su prakse proizvodnog dizajna (DFM) i dodatna razmatranja o zahtjevima za velike brzine PCB-a.

Loš raspored može uzrokovati probleme s performansama na početku testiranja ili kada se koristi u proizvodnji PCB -a. Da stvar bude gora, potreba za procjenom kvarova ili problema s performansama PCB -a i ponovnim sastavljanjem izgleda prototipa zahtijeva više troškova i vremena za redizajn ili preradu.

Napomene za dizajn PCB -a

U praksi, dizajn PCB-a velike brzine ima mnogo ograničenja za dizajnere, jer morate ispuniti različite brzine signala i druge zahtjeve dizajna. Stoga, za postizanje dolje prikazanog dizajna ploča velikih brzina, potrebno je uzeti u obzir neke faktore:

Napomena o shemi: Dobro je poznato da dobra shema može postaviti dobre temelje za dizajn PCB -a. Stoga se, ovisno o tome jeste li dizajner PCB -a ili elektrotehničar, shematski dijagram može različito tretirati. Općenito, shema se tretira kao sredstvo komunikacije koje se može spojiti na ploču. Ali sheme mogu napraviti veliku razliku u organizaciji i predstavljanju vaših dizajna velike brzine. Stoga je na shemi dizajna dostupno što je moguće više informacija, poput duljine žice, potrebnog položaja komponenti, podataka proizvođača PCB -a itd.

Podešavanje dužine traga: Kada koristite sučelje velike brzine, morate prilagoditi dužinu traga da biste sinhronizirali prijenos signala s linijom podataka. Međutim, sučelje može otkazati na maksimalnoj frekvenciji ili možda uopće neće raditi jer nije sinkronizirano. Štaviše, što je veća frekvencija interfejsa, to su veći zahtevi za podudaranjem dužine. Stoga, u slučaju paralelnih sučelja, samo trebate prilagoditi dužinu svih linija. Važno je da podesite dužinu ovih linija kako biste dobili željenu dužinu u skupu signala.

PCB materijali i zahtjevi za slaganje velikom brzinom: To će utjecati na vaš dizajn velike brzine, poput strukture slaganja slojeva i materijala od PCB -a.

Strategija postavljanja velike brzine: Budući da promjena veličine jastučića i zazora komponenti maksimizira dužinu veze velike brzine, može se dizajnirati za velike brzine koristeći različite metode za optimiziranje postavljanja komponenti i poboljšanje područja zauzimanja komponenti za velike brzine.

Diferencijalni parovi i usmjeravanje dužine linije: Važno je usmjeriti diferencijalne parove u dizajnu velike brzine kako bi parovi signala mogli postojati istovremeno.

Razmatranja o preslušavanju, kontroli impedanse i paralelizmu: U dizajnu velikih brzina postoji mnogo faktora koji mogu negativno utjecati na vaš dizajn. Osim toga, postoje i tehnike koje treba razmotriti, na primjer kako smanjiti utjecaj na dizajn.

Razumijevanje vrpci i mikrotrakastih linija: Općenito, za dizajne velike brzine potrebno je više metoda usmjeravanja. Ako se želi implementirati usmjeravanje autoputa, poželjno je bolje razumijevanje tehnika usmjeravanja trakastih i mikrotrakastih traka.

Topologija kabliranja i najbolja praksa kabliranja: Obično je potreban određeni oblik ili topologija ako se žele implementirati staze kola potrebne za kablove velike brzine. Također, dobro je istražiti različite načine praćenja dužina linija, bijegova, povratnih puteva itd.

Simulatori: Za dizajn velikih brzina simulacija je od velike koristi prije, za vrijeme i nakon početka izgleda. Stoga biste trebali bolje razumjeti softver za dizajn PCB -a kako biste naučili savjete i trikove za simulacijski dizajn.

Kako ZNATE da li vam je potreban brzi PCB dizajn?

1. Postoji li interfejs velike brzine na ploči?

Brz način da saznate trebate li slijediti smjernice za projektiranje velikih brzina je provjeriti imate li interfejse za velike brzine, poput DDR-a, PCI-E ili čak video sučelja, poput DVI-a, HDMI-a itd.

Sva ova sučelja moraju slijediti neka pravila projektiranja velikih brzina. Osim toga, navedite tačne specifikacije za svaki podatak u dokumentaciji.

2. Odnos dužine traga prema talasnoj dužini signala

Općenito, ako je valna duljina vaše poruke ista kao i duljina linije, vaš PCB će definitivno zahtijevati dizajn velike brzine. Budući da neki standardi (poput DDR -a) zahtijevaju da dužina linije odgovara minimalnoj toleranciji.

Dobar grubi broj je ako se vaša kabelska duljina i valna duljina mogu držati unutar reda veličine jedna od druge. Zatim je dobra ideja provjeriti dizajn velike brzine.

3. PCB sa bežičnim interfejsom

Kao što znate, svaka štampana ploča ima antenu, i bilo da se radi o konektoru ili nečemu na ploči, potrebno je dizajnirati signale velike brzine. Osim toga, ugrađena antena zahtijeva usku impedanciju koja odgovara dužini ugađanja.

Za ploče sa SMA konektorima ili sličnim konektorima, morate ih spojiti na konektor s određenom vrijednošću impedanse.

zaključak

Ukratko, učenje o dizajnu PCB-a velike brzine ovisi o drugom projektu. Iako postoji mnogo faktora koje treba uzeti u obzir pri projektiranju velikih brzina. Srećom, CAD softver koji koristite za dizajn PCB -a pružit će vam pomoć, poput kalkulatora impedanse, mogućnosti izvješćivanja o dužini usmjeravanja, usmjerivača za parne diferencijale i drugih alata.