PCB design metoder og færdigheder

1. Sådan vælger du PCB bord?

PCB -pladevalg skal opfylde designkravene og masseproduktion og omkostninger ved balancen mellem. Designkravene omfatter elektriske og mekaniske dele. Dette er normalt vigtigt, når man designer meget hurtige printkort (frekvenser større end GHz). F.eks. Er det fr-4-materiale, der almindeligvis bruges i dag, muligvis ikke egnet, fordi det dielektriske tab ved flere GHz har en stor effekt på signaldæmpning. I tilfælde af elektricitet skal du være opmærksom på den dielektriske konstant og dielektriske tab ved den designede frekvens.

ipcb

2. Hvordan undgår man højfrekvent interferens?

Den grundlæggende idé om at undgå højfrekvent interferens er at minimere interferensen af ​​højfrekvent signalelektromagnetisk felt, også kendt som Crosstalk. Du kan øge afstanden mellem højhastigheds -signalet og det analoge signal eller tilføje jordbeskyttelse/shunt -spor til det analoge signal. Vær også opmærksom på den digitale jord til analog jordstøjforstyrrelse.

3. Hvordan løses problemet med signalintegritet i højhastighedsdesign?

Signalintegritet er dybest set et spørgsmål om impedansmatching. De faktorer, der påvirker impedansmatchning, inkluderer signalkildearkitektur, udgangsimpedans, kabels karakteristiske impedans, karakter på belastningssiden og kabeltopologi -arkitektur. Løsningen er * termination og juster kablets topologi.

4. Hvordan realiseres differentielle ledninger?

Ledningen til differensparret har to punkter at være opmærksom på. Den ene er, at længden af ​​de to linjer skal være så lang som muligt, og den anden er, at afstanden mellem de to linjer (bestemt af forskellen impedans) altid skal forblive konstant, det vil sige at holde parallel. Der er to parallelle tilstande: den ene er, at de to linjer kører på det samme side om side lag, og den anden er, at de to linjer kører på to tilstødende lag i det øvre og nedre lag. Generelt er den tidligere side-by-side-implementering mere almindelig.

5. Hvordan realiseres differentialledninger til kloksignallinje med kun en udgangsterminal?

Vil du bruge differential ledninger skal være signalkilde og modtagende ende er også differential signal er meningsfuldt. Så det er umuligt at bruge differentialledninger til et urssignal med kun en udgang.

6. Kan der tilføjes en matchende modstand mellem forskellinjeparrene i den modtagende ende?

Matchende modstand mellem paret af differentialelinjer i den modtagende ende tilføjes normalt, og dens værdi skal være lig med værdien af ​​differentialimpedansen. Signalkvaliteten bliver bedre.

7. Hvorfor skal ledningerne til forskellighedspar være tættest og parallelle?

Ledningerne til differenspar skal være passende tæt og parallelle. Den korrekte højde skyldes differensimpedansen, som er en vigtig parameter ved design af forskellighedspar. Parallelisme er også påkrævet for at opretholde konsistensen af ​​differentialimpedansen. Hvis de to linjer er enten langt eller nær, vil differentialimpedansen være inkonsekvent, hvilket påvirker signalintegritet og TIming -forsinkelse.

8. Hvordan håndteres nogle teoretiske konflikter i selve ledningerne?

(1). Grundlæggende er det rigtigt at adskille moduler/tal. Man skal passe på ikke at krydse MOAT og ikke lade strømforsyningen og signalreturstrømbanen vokse for stor.

(2). Krystaloscillator er et simuleret positivt feedback -oscillerende kredsløb, og stabile oscillerende signaler skal opfylde specifikationerne for loopforstærkning og fase, der er tilbøjelige til interferens, selv med jordbeskyttelsesspor kan muligvis ikke helt isolere interferens. Og for langt væk vil støjen på jordplanet også påvirke det positive feedback -oscillationskredsløb. Sørg derfor for at gøre krystaloscillatoren og chippen så tæt som muligt.

(3). Der er faktisk mange konflikter mellem højhastighedsledninger og EMI-krav. Det grundlæggende princip er imidlertid, at på grund af modstandskapacitansen eller ferritperlen tilføjet af EMI kan nogle elektriske egenskaber ved signalet ikke forårsages til ikke at opfylde specifikationerne. Derfor er det bedst at bruge teknikken til at arrangere ledninger og PCB-stabling til at løse eller reducere EMI-problemer, såsom højhastigheds-signalforing. Endelig blev modstandskapacitans eller ferritperle -metode brugt til at reducere beskadigelsen af ​​signalet.

9. Hvordan løses modsætningen mellem manuel ledning og automatisk tilslutning af højhastighedssignaler?

I dag har de fleste automatiske kablingsenheder i stærk kabelsoftware sat begrænsninger for at styre viklingstilstanden og antallet af huller. EDA -virksomheder varierer nogle gange meget med hensyn til at fastsætte kapaciteter og begrænsninger for snoede motorer. For eksempel om der er tilstrækkelige begrænsninger til at kontrollere, hvordan serpenTIne -linjer snor sig, om der er nok begrænsninger til at kontrollere afstanden mellem forskelpar osv. Dette vil påvirke, om den automatiske ledning ud af ledningerne kan stemme overens med designerens idé. Derudover er vanskeligheden ved manuel justering af ledninger også absolut relateret til viklingen af ​​motoren. For eksempel tråden skubbe kapacitet, gennem hullet skubbe kapacitet, og endda tråden på kobber belægning skubbe kapacitet og så videre. Så vælg en kabel med stærk snoede motorkapacitet, det er måden at løse på.

10. Om testkupon.

Testkuponen bruges til at måle, om den karakteristiske impedans af det PRODUCED PCB -kort opfylder designkravene ved hjælp af Time Domain Reflectometer (TDR). Generelt er impedansen til kontrol en enkelt linje og differencepar i to tilfælde. Derfor bør linjebredden og linjeafstanden (hvis forskellen) på testkuponen være den samme som den linje, der kontrolleres. Det vigtigste er placeringen af ​​jordingspunktet. For at reducere induktansværdien af ​​jordledningen er jordpunktet for TDR -sonden normalt meget tæt på probespidsen. Derfor bør afstanden og metoden til måling af signalpunkt og jordingspunkt på testkuponen være i overensstemmelse med den anvendte sonde.

11. I højhastigheds-PCB-design kan det blanke område af signallaget være kobberovertrukket, og hvordan fordeles kobberovertrukket på jordforbindelse og strømforsyning af flere signallag?

Generelt i det blanke område er kobberbelægning det meste af sagen jordforbundet. Bare vær opmærksom på afstanden mellem kobber og signallinjen, når kobber påføres ved siden af ​​højhastigheds-signallinjen, fordi det anvendte kobber reducerer linjens karakteristiske impedans. Vær også forsigtig med ikke at påvirke den karakteristiske impedans af andre lag, som i den dobbelte stripline -konstruktion.

12. Kan signallinjen over strømforsyningsplanet bruges til at beregne den karakteristiske impedans ved hjælp af mikrostriplinjemodellen? Kan signalet mellem strømforsyningen og jordplanet beregnes ved hjælp af en båndlinjemodel?

Ja, både kraftplanet og jordplanet skal betragtes som referenceplan ved beregning af den karakteristiske impedans. For eksempel firelagsplade: toplag-kraftlag-lag-bundlag. I dette tilfælde er modellen af ​​det øverste lags karakteristiske impedans for ledninger en mikrostrimmelliniemodel med powerplan som referenceplan.

13. Kan testpunkter automatisk genereret af software på PCB med høj densitet opfylde testkravene til masseproduktion generelt?

Hvorvidt de testpunkter, der genereres automatisk af generel software, kan opfylde testbehovet, afhænger af, om specifikationerne for de tilføjede testpunkter opfylder testmaskinens krav. Desuden, hvis ledningerne er for tætte og specifikationen for tilføjelse af testpunkter er strenge, kan det muligvis ikke automatisk tilføje testpunkter til hver sektion af linjen, selvfølgelig skal du manuelt fuldføre teststedet.

14. Vil tilføjelsen af ​​testpunkter påvirke kvaliteten af ​​højhastigheds-signaler?

Om det påvirker signalkvaliteten afhænger af, hvordan testpunkterne tilføjes, og hvor hurtigt signalet er. Grundlæggende kan yderligere testpunkter (ikke via eller DIP -pin som testpunkter) tilføjes til linjen eller trækkes ud af linjen. Førstnævnte svarer til at tilføje en meget lille kondensator på linjen, sidstnævnte er en ekstra gren. Begge disse to forhold har mere eller mindre indflydelse på højhastighedssignaler, og graden af ​​indflydelse er relateret til signalets frekvenshastighed og kanthastighed. Indflydelsen kan opnås gennem simulering. I princippet, jo mindre testpunktet er, jo bedre (selvfølgelig for at opfylde kravene i testmaskinen) jo kortere gren, jo bedre.

15. Et antal PCB -system, hvordan man forbinder jorden mellem brædderne?

Når signalet eller strømforsyningen mellem hvert printkort er forbundet til hinanden, for eksempel et kort har strømforsyning eller signal til B -kort, skal der være en lige stor strøm fra gulvstrømmen tilbage til et bord (dette er Kirchoff gældende lov). Strømmen i dette lag finder tilbage til den laveste impedans. Derfor bør antallet af stifter, der er tildelt formationen, ikke være for lavt ved hver grænseflade, hverken strøm- eller signalforbindelse, for at reducere impedans og dermed reducere formationsstøj. Det er også muligt at analysere hele strømsløjfen, især den større del af strømmen, og justere forbindelsen mellem jorden eller jorden for at styre strømmen (f.eks. For at skabe en lav impedans ét sted, så de fleste af strømmen strømmer gennem dette sted), hvilket reducerer virkningen på andre mere følsomme signaler.