Encara placa de circuit imprès El cablejat (PCB) té un paper clau en els circuits d’alta velocitat, sovint només és un dels últims passos en el procés de disseny del circuit. Hi ha molts aspectes del cablejat de PCB d’alta velocitat. Hi ha molta literatura sobre aquest tema com a referència. Aquest article tracta principalment els problemes de cablejat dels circuits d’alta velocitat des d’un punt de vista pràctic. L’objectiu principal és ajudar els nous usuaris a prestar atenció a molts problemes diferents que s’han de tenir en compte a l’hora de dissenyar el cablejat de circuits PCB d’alta velocitat. Un altre propòsit és proporcionar un material de revisió per als clients que no han tocat el cablejat PCB durant un temps. Limitat per la disposició de l’article, aquest article no pot tractar tots els problemes en detall, però l’article tractarà les parts clau que tenen un efecte més gran en la millora del rendiment del circuit, escurçant el temps de disseny i estalviant temps de modificació.

Tot i que aquest article se centra en circuits relacionats amb amplificadors operacionals d’alta velocitat, els problemes i mètodes que s’expliquen en aquest article són generalment aplicables al cablejat utilitzat en la majoria dels altres circuits analògics d’alta velocitat. Quan l’amplificador operacional funciona en una banda de freqüència de radiofreqüència (RF) molt alta, el rendiment del circuit depèn en gran mesura de la disposició del PCB. El disseny del circuit d’alt rendiment que es veu bé al dibuix només pot obtenir un rendiment normal si es veu afectat per un cablejat descuidat i descuidat. Per tant, la consideració prèvia i l’atenció als detalls importants durant tot el procés de cablejat ajudaran a garantir el rendiment esperat del circuit. Esquema Encara que un bon esquema no garanteix un bon cablejat, un bon cablejat comença amb un bon esquema. Quan dibuixem el diagrama esquemàtic, hem de pensar amb cura i hem de tenir en compte la direcció del senyal de tot el circuit. Si hi ha un flux de senyal normal i estable d’esquerra a dreta a l’esquema, hauria d’haver un flux de senyal igual de bo a la PCB. Doneu tanta informació útil com sigui possible sobre l’esquema. D’aquesta manera, fins i tot si l’enginyer de disseny de circuits no pot resoldre alguns problemes, els clients també poden buscar altres canals per ajudar a resoldre els problemes del circuit. In addition to the common reference identifiers, power consumption, and error tolerance, what other information should be given in the schematic? A continuació es proporcionaran alguns suggeriments per convertir els esquemes normals en els millors esquemes. Afegiu formes d’ona, informació mecànica sobre la carcassa, longitud de les línies impreses i àrees en blanc; indiqueu quins components s’han de col·locar al PCB; proporcioneu informació d’ajust, rangs de valors de components, informació de dissipació de calor, línies impreses d’impedància de control, comentaris i circuits breus. Descripció de l’acció i altra informació, etc. No us creieu que si no dissenyeu el cablejat vosaltres mateixos, haureu de donar temps suficient per comprovar acuradament el disseny de la persona del cablejat. Una petita prevenció pot valer cent vegades el remei. No espereu que la persona del cablejat entengui les idees del dissenyador. Les primeres opinions i orientació en el procés de disseny del cablejat són les més importants. Com més informació es pugui proporcionar i com més implicada en tot el procés de cablejat, millor serà la PCB resultant. Establiu un punt de finalització provisional per a l’enginyer de disseny de cablejat i comproveu ràpidament segons l’informe de progrés del cablejat desitjat. Aquest mètode de llaç tancat pot evitar que el cablejat es desviï, minimitzant així la possibilitat de redisseny. Les instruccions que cal donar a l’enginyer de cablejat inclouen: una breu descripció de la funció del circuit, un diagrama esquemàtic de la PCB que indica les ubicacions d’entrada i sortida, informació d’apilament de PCB (per exemple, el gruix de la placa, quantes capes). hi ha informació detallada sobre cada capa de senyal i pla de terra: consum d’energia, cable de terra, senyal analògic, senyal digital i senyal de RF, etc.); quins senyals són necessaris per a cada capa; es requereix la col·locació de components importants; la ubicació exacta dels components de bypass; aquestes línies impreses són importants; quines línies necessiten controlar la impedància de les línies impreses; Quines línies han de coincidir amb la longitud; la mida dels components; quines línies impreses han d’estar lluny les unes de les altres (o a prop); quines línies han d’estar lluny les unes de les altres (o a prop); quins components han d’estar lluny els uns dels altres (o a prop); quins components s’han de col·locar al PCB a dalt, quins es col·loquen a continuació. Els enginyers de disseny de cablejat mai es poden queixar de massa informació que cal donar. There is never too much information. A continuació, compartiré una experiència d’aprenentatge: fa uns 10 anys, vaig realitzar un projecte de disseny d’una placa de circuit de muntatge en superfície de múltiples capes amb components a banda i banda de la placa de circuit. Utilitzeu molts cargols per fixar el tauler en una carcassa d’alumini daurat (perquè hi ha estàndards molt estrictes de resistència als cops). Les agulles que proporcionen el biaix passen pel tauler. Aquest pin està connectat a la PCB mitjançant cables de soldadura. Aquest és un dispositiu molt complicat. Some components on the board are used for test setting (SAT). Però l’enginyer ha definit clarament la ubicació d’aquests components. On estan instal·lats aquests components? Just a sota del tauler. Quan els enginyers i tècnics de producte han de desmuntar tot el dispositiu i tornar-los a muntar després de completar la configuració, aquest procediment es torna molt complicat. Therefore, such errors must be minimized as much as possible. Position is just like in the PCB, position is everything. On posar un circuit a la PCB, on instal·lar els seus components específics del circuit i quins altres circuits adjacents són, tots ells molt importants. Normalment, les posicions d’entrada, sortida i font d’alimentació estan predeterminades, però els circuits entre ells han de ser creatius. És per això que prestar atenció als detalls del cablejat tindrà un impacte significatiu en la fabricació posterior. Comenceu amb la ubicació dels components clau i considereu el circuit específic i la PCB sencera. Especificar la ubicació dels components clau i el camí del senyal des del principi ajuda a garantir que el disseny assoleix els objectius de treball esperats. Obtenir el disseny adequat una vegada pot reduir costos i pressió i, per tant, escurçar el cicle de desenvolupament. Font d’alimentació de derivació La configuració d’una font d’alimentació de derivació a l’extrem de potència de l’amplificador per reduir el soroll és una direcció molt important en el procés de disseny de PCB, inclosos els amplificadors operacionals d’alta velocitat i altres circuits d’alta velocitat. Hi ha dos mètodes de configuració habituals per evitar els amplificadors operacionals d’alta velocitat. * Aquest mètode de connexió a terra del terminal d’alimentació és el més eficaç en la majoria dels casos, utilitzant diversos condensadors paral·lels per posar a terra directament el pin de la font d’alimentació de l’amplificador operacional. En termes generals, dos condensadors paral·lels són suficients, però afegir condensadors paral·lels pot aportar beneficis a alguns circuits. La connexió en paral·lel de condensadors amb diferents valors de capacitat ajuda a garantir que el pin de la font d’alimentació tingui una impedància de corrent altern (AC) molt baixa en una àmplia banda de freqüència. Això és especialment important a la freqüència d’atenuació de la relació de rebuig de la font d’alimentació de l’amplificador operacional (PSR). Aquest condensador ajuda a compensar el PSR reduït de l’amplificador. Mantenir un camí de terra de baixa impedància en molts rangs de deu octave ajudarà a garantir que no entri soroll nociu a l’amplificador operacional. (Imatge 1) mostra els avantatges d’utilitzar múltiples condensadors en paral·lel. A baixes freqüències, els condensadors grans proporcionen un camí de terra de baixa impedància. But once the frequency reaches their own resonant frequency, the compatibility of the capacitor will be weakened and gradually appear inductive.