PCB-Designmethoden und Fähigkeiten

1. Wie wählt man PCB-Board?

Die Auswahl der PCB-Platine muss die Designanforderungen und die Massenproduktion sowie die Kosten des Gleichgewichts zwischen erfüllen. Die Designanforderungen umfassen elektrische und mechanische Teile. Dies ist in der Regel beim Design von sehr schnellen Leiterplatten (Frequenzen größer als GHz) wichtig. Beispielsweise ist das heute üblicherweise verwendete fr-4-Material möglicherweise nicht geeignet, da der dielektrische Verlust bei mehreren GHz einen großen Einfluss auf die Signaldämpfung hat. Beachten Sie bei Elektrizität die Dielektrizitätskonstante und den dielektrischen Verlust bei der vorgesehenen Frequenz.

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2. Wie vermeidet man hochfrequente Störungen?

Die Grundidee zur Vermeidung hochfrequenter Störungen besteht darin, die Störungen des elektromagnetischen Hochfrequenzfeldes, auch bekannt als Übersprechen, zu minimieren. Sie können den Abstand zwischen dem Hochgeschwindigkeitssignal und dem analogen Signal vergrößern oder dem analogen Signal Ground Guard/Shunt-Spuren hinzufügen. Achten Sie auch auf die digitale Masse gegen analoge Masserauschen.

3. Wie löst man das Problem der Signalintegrität im Hochgeschwindigkeitsdesign?

Die Signalintegrität ist im Wesentlichen eine Frage der Impedanzanpassung. Zu den Faktoren, die die Impedanzanpassung beeinflussen, gehören die Signalquellenarchitektur, die Ausgangsimpedanz, die charakteristische Kabelimpedanz, die lastseitige Charakteristik und die Kabeltopologiearchitektur. Die Lösung ist * Termination und Anpassung der Topologie des Kabels.

4. Wie realisiert man eine differentielle Verdrahtung?

Bei der Verdrahtung des Differenzpaares sind zwei Punkte zu beachten. Zum einen soll die Länge der beiden Leitungen möglichst groß sein, zum anderen soll der Abstand zwischen den beiden Leitungen (bestimmt durch die Differenzimpedanz) immer konstant bleiben, also parallel bleiben. There are two parallel modes: one is that the two lines run on the same side-by-side layer, and the other is that the two lines run on two adjacent layers of the upper and lower layers. Im Allgemeinen ist die frühere parallele Implementierung häufiger.

5. Wie kann eine differenzielle Verdrahtung für die Taktsignalleitung mit nur einem Ausgangsanschluss realisiert werden?

Wenn Sie differenzielle Verdrahtung verwenden möchten, müssen Signalquelle und Empfangsseite auch differenzielle Signale sinnvoll sein. Daher ist es unmöglich, eine differenzielle Verdrahtung für ein Taktsignal mit nur einem Ausgang zu verwenden.

6. Kann zwischen den Differenzleitungspaaren auf der Empfangsseite ein passender Widerstand hinzugefügt werden?

Der Anpassungswiderstand zwischen dem Paar von Differenzleitungen am Empfangsende wird normalerweise addiert, und sein Wert sollte gleich dem Wert der Differenzimpedanz sein. Die Signalqualität wird besser.

7. Warum sollte die Verdrahtung von Differenzpaaren eng und parallel sein?

Die Verdrahtung der Differenzpaare sollte entsprechend eng und parallel erfolgen. Die richtige Höhe ist auf die Differenzimpedanz zurückzuführen, die ein wichtiger Parameter beim Entwerfen von Differenzpaaren ist. Parallelität ist auch erforderlich, um die Konsistenz der Differenzimpedanz aufrechtzuerhalten. Wenn die beiden Leitungen entweder weit oder nah sind, ist die Differenzimpedanz inkonsistent, was die Signalintegrität und die TIming-Verzögerung beeinträchtigt.

8. Wie gehe ich mit einigen theoretischen Konflikten in der eigentlichen Verkabelung um?

(1). Grundsätzlich ist es richtig, Module/Nummern zu trennen. Es sollte darauf geachtet werden, den MOAT nicht zu überqueren und die Stromversorgung und den Signalrückstrompfad nicht zu groß werden zu lassen.

(2). Der Quarzoszillator ist ein simulierter Schwingkreis mit positiver Rückkopplung, und stabile Schwingsignale müssen die Spezifikationen für Schleifenverstärkung und Phase erfüllen, die anfällig für Störungen sind, auch wenn Erdungsleiterbahnen möglicherweise nicht in der Lage sind, Störungen vollständig zu isolieren. Und zu weit entfernt beeinflusst das Rauschen auf der Masseebene auch den Schwingkreis mit positiver Rückkopplung. Stellen Sie daher sicher, dass der Quarzoszillator und der Chip so nah wie möglich sind.

(3). Tatsächlich gibt es viele Konflikte zwischen Hochgeschwindigkeitsverdrahtung und EMI-Anforderungen. Das Grundprinzip besteht jedoch darin, dass aufgrund der durch EMI hinzugefügten Widerstandskapazität oder Ferritperle nicht verursacht werden kann, dass einige elektrische Eigenschaften des Signals die Spezifikationen nicht erfüllen. Therefore, it is best to use the technique of arranging wiring and PCB stacking to solve or reduce EMI problems, such as high-speed signal lining. Schließlich wurde die Widerstandskapazität oder die Ferritperlenmethode verwendet, um die Beschädigung des Signals zu reduzieren.

9. Wie löst man den Widerspruch zwischen manueller Verdrahtung und automatischer Verdrahtung von Hochgeschwindigkeitssignalen?

Heutzutage haben die meisten automatischen Verkabelungsgeräte in starker Verkabelungssoftware Einschränkungen zur Steuerung des Wickelmodus und der Anzahl der Löcher. EDA-Unternehmen unterscheiden sich manchmal stark bei der Festlegung der Fähigkeiten und Einschränkungen von Wickelmaschinen. Zum Beispiel, ob es genügend Einschränkungen gibt, um zu steuern, wie sich Serpentinenlinien winden, ob es genügend Einschränkungen gibt, um den Abstand von Differenzpaaren zu steuern usw. Dies wirkt sich darauf aus, ob die automatische Verdrahtung aus der Verdrahtung der Idee des Konstrukteurs entsprechen kann. Darüber hinaus hängt die Schwierigkeit der manuellen Verdrahtungsanpassung auch absolut mit der Fähigkeit des Wickelmotors zusammen. Zum Beispiel die Druckkapazität des Drahtes, die Druckkapazität durch das Loch und sogar die Druckkapazität des Drahtes auf der Kupferbeschichtung und so weiter. Wählen Sie also einen Cableer mit starker Wickelmotorfähigkeit, es ist der Weg zur Lösung.

10. Über Testcoupon.

Der Testcoupon wird verwendet, um zu messen, ob die charakteristische Impedanz der PRODUCED PCB Board die Designanforderungen unter Verwendung des Time Domain Reflectometer (TDR) erfüllt. Im Allgemeinen ist die zu steuernde Impedanz eine einzelne Leitung und ein Differenzpaar von zwei Fällen. Daher sollten die Linienbreite und der Linienabstand (sofern unterschiedlich) auf dem Testcoupon mit der kontrollierten Linie übereinstimmen. Das Wichtigste ist die Lage des Erdungspunktes. Um den Induktivitätswert des Erdungskabels zu reduzieren, befindet sich der Erdungspunkt der TDR-Sonde normalerweise sehr nahe an der Sondenspitze. Daher sollten der Abstand und die Methode zum Messen von Signalpunkt und Erdungspunkt auf dem Testcoupon der verwendeten Sonde entsprechen.

11. Beim Hochgeschwindigkeits-PCB-Design kann der leere Bereich der Signalschicht verkupfert werden, und wie kann die Kupferbeschichtung auf die Erdung und Stromversorgung mehrerer Signalschichten verteilt werden?

Im Allgemeinen ist die Kupferbeschichtung im blanken Bereich meist geerdet. Achten Sie nur auf den Abstand zwischen Kupfer und Signalleitung, wenn Kupfer neben der Hochgeschwindigkeits-Signalleitung aufgebracht wird, da das aufgebrachte Kupfer den Wellenwiderstand der Leitung reduziert. Achten Sie auch darauf, die charakteristische Impedanz anderer Schichten nicht zu beeinflussen, wie bei der Doppelstreifenleitungskonstruktion.

12. Kann die Signalleitung über der Stromversorgungsebene verwendet werden, um den Wellenwiderstand mit dem Mikrostreifenleitungsmodell zu berechnen? Kann das Signal zwischen Netzteil und Masseplatte mit einem Ribbon-Line-Modell berechnet werden?

Ja, sowohl die Powerplane als auch die Groundplane müssen bei der Berechnung des Wellenwiderstands als Referenzebenen berücksichtigt werden. Beispiel: Vierschichtplatte: oberste Schicht – Leistungsschicht – Schicht – untere Schicht. In diesem Fall ist das Modell der charakteristischen Impedanz der Verdrahtung der obersten Schicht ein Mikrostreifenleitungsmodell mit einer Leistungsebene als Referenzebene.

13. Können durch Software automatisch generierte Testpunkte auf Leiterplatten mit hoher Dichte die Testanforderungen der Massenproduktion im Allgemeinen erfüllen?

Ob die von der allgemeinen Software automatisch generierten Testpunkte die Testanforderungen erfüllen können, hängt davon ab, ob die Spezifikationen der hinzugefügten Testpunkte den Anforderungen der Prüfmaschine entsprechen. Wenn die Verkabelung zu dicht ist und die Spezifikation für das Hinzufügen von Testpunkten streng ist, können außerdem möglicherweise nicht automatisch Testpunkte zu jedem Abschnitt der Leitung hinzugefügt werden. Natürlich müssen Sie den Testplatz manuell vervollständigen.

14. Wirkt sich das Hinzufügen von Testpunkten auf die Qualität von Hochgeschwindigkeitssignalen aus?

Ob dies die Signalqualität beeinflusst, hängt davon ab, wie die Testpunkte hinzugefügt werden und wie schnell das Signal ist. Grundsätzlich können zusätzliche Testpunkte (nicht via oder DIP-Pin als Testpunkte) der Leitung hinzugefügt oder aus der Leitung herausgezogen werden. Ersteres entspricht dem Hinzufügen eines sehr kleinen Kondensators in der Leitung, letzteres ist ein zusätzlicher Zweig. Beide dieser beiden Bedingungen haben mehr oder weniger Einfluss auf Hochgeschwindigkeitssignale, und der Grad des Einflusses hängt von der Frequenzgeschwindigkeit und der Flankenrate des Signals ab. The influence can be obtained through simulation. Grundsätzlich gilt: Je kleiner der Testpunkt, desto besser (natürlich um den Anforderungen der Testmaschine gerecht zu werden), je kürzer der Ast, desto besser.

15. Eine Reihe von PCB-Systemen, wie verbindet man die Masse zwischen den Platinen?

Wenn das Signal oder die Stromversorgung zwischen den einzelnen Leiterplatten miteinander verbunden ist, z geltendes Recht). Der Strom in dieser Schicht findet seinen Weg zurück zur niedrigsten Impedanz. Daher sollte die Anzahl der der Formation zugewiesenen Pins an jeder Schnittstelle, weder an der Strom- noch an der Signalverbindung, zu gering sein, um die Impedanz zu reduzieren und somit das Formationsrauschen zu reduzieren. Es ist auch möglich, die gesamte Stromschleife, insbesondere den größten Teil des Stroms, zu analysieren und die Verbindung von Masse oder Masse anzupassen, um den Stromfluss zu steuern (z des Stroms fließt durch diese Stelle), wodurch die Auswirkungen auf andere empfindlichere Signale verringert werden.