Kiel eviti transmisilinian efikon en altrapida PCB dezajno

1. Metodoj por subpremi elektromagnetan enmiksiĝon

Bona solvo al la signal-integreca problemo plibonigos la elektromagnetan kongruecon (EMC) de la PCB-tabulo. Unu el la plej gravaj estas certigi, ke la PCB-tabulo havas bonan konekton. Signala tavolo kun tera tavolo estas tre efika metodo por kompleksa projektado. Krome, minimumigi la signalan densecon de la plej ekstera tavolo de la cirkvita tabulo estas ankaŭ bona maniero redukti elektromagnetan radiadon. Ĉi tiu metodo povas esti atingita uzante la teknologion de “surfaca areo” “konstruado” de PCB-projekto. La surfaca surfaco estas atingita per aldono de kombinaĵo de maldikaj izolaj tavoloj kaj mikroporoj uzataj por penetri ĉi tiujn tavolojn sur ĝeneralprocesa PCB. La rezisto kaj kapacitanco povas esti entombigitaj sub la surfaco, kaj la lineara denseco por unuo de areo preskaŭ duobliĝas, tiel reduktante la volumon de la PCB. La redukto de PCB-areo havas grandegan efikon sur la topologio de vojigo, kio signifas, ke la aktuala buklo estas reduktita, la longo de branĉa vojigo estas reduktita, kaj la elektromagneta radiado estas proksimume proporcia al la areo de la aktuala buklo; At the same time, the small size characteristics mean that high-density pin packages can be used, which in turn reduces the length of the wire, thus reducing the current loop and improving emc characteristics.

2. Strictly control the cable lengths of key network cables

If the design has a high speed jump edge, the transmission line effect on the PCB must be considered. La altaj horloĝaj rapidaj rapidaj integritaj cirkvitoj ofte uzataj hodiaŭ estas eĉ pli problemaj. Estas iuj bazaj principoj por solvi ĉi tiun problemon: se CMOS aŭ TTL-cirkvitoj estas uzataj por projektado, la operacia ofteco estas malpli ol 10MHz, kaj la kabliga longo ne devas esti pli granda ol 7 coloj. If the operating frequency is 50MHz, the cable length should not be greater than 1.5 inches. Wiring length should be 1 inch if operating frequency reaches or exceeds 75MHz. La maksimuma dratlongo por GaAs-blatoj devas esti 0.3 coloj. Se ĉi tio superas, ekzistas transmisia linio-problemo.

3. Taŭge planu la topologion de kabligado

Another way to solve the transmission line effect is to choose the correct routing path and terminal topology. La kabliga topologio rilatas al la kabliga sinsekvo kaj strukturo de retkablo. Kiam altrapidaj logikaj aparatoj estas uzataj, la signalo kun rapide ŝanĝiĝantaj randoj estos distordita de la branĉoj de la signala trunko, krom se la branĉa longo estas tre mallonga. Ĝenerale PCB-vojigo adoptas du bazajn topologiojn, nome Daisy Chain-routing kaj Stela distribuo.

Por lekantĉena drataro, drataro komenciĝas ĉe la ŝofora fino kaj atingas ĉiun ricevan finaĵon laŭvice. Se serio-rezistilo estas uzata por ŝanĝi la signalajn trajtojn, la pozicio de la serio-rezistilo devas esti proksima al la veturanta fino. Lekantĉena kabligado estas la plej bona por kontroli la altan harmonian enmiksiĝon de kabligado. Tamen ĉi tiu speco de drataro havas la plej malaltan elsendan rapidon kaj ne facile preterpasas 100%. En la efektiva projektado, ni volas plilongigi la branĉan longon en la ĉeno de Daisy-ĉeno, kaj la sekura longeca valoro estu: Stumpa Prokrasto < = Trt * 0.1.

Ekzemple, branĉaj finoj en rapidaj TTL-cirkvitoj devas esti malpli ol 1.5 colojn longaj. Ĉi tiu topologio okupas malpli da kabliga spaco kaj povas esti finita per ununura rezistilo. Tamen ĉi tiu kabliga strukturo igas la signalon ricevi ĉe malsama signala ricevilo ne sinkrona.

The star topology can effectively avoid the problem of clock signal synchronization, but it is very difficult to finish the wiring manually on the PCB with high density. Uzi aŭtomatan kablon estas la plej bona maniero kompletigi stelan kabligon. A terminal resistor is required on each branch. The value of the terminal resistance should match the characteristic impedance of the wire. Ĉi tio povas esti farita permane aŭ per CAD-iloj por kalkuli la karakterizajn impedancajn valorojn kaj terminalajn kongruajn rezistajn valorojn.

While simple terminal resistors are used in the two examples above, a more complex matching terminal is optional in practice. La unua elekto estas la RC-fina stacio. RC-kongruaj fina stacioj povas redukti elektrokonsumon, sed uzeblas nur kiam la signala funkciado estas relative stabila. Ĉi tiu metodo plej taŭgas por prilaborado de horloĝaj signalaj signaloj. La malavantaĝo estas, ke la kapacitanco en la RC-kongrua finaĵo povas influi la formon kaj disvastigan rapidon de la signalo.

The series resistor matching terminal incurs no additional power consumption, but slows down signal transmission. This approach is used in bus-driven circuits where time delays are not significant. La fina rezista kongrua fina stacio ankaŭ havas la avantaĝon redukti la nombron de aparatoj uzataj sur la tabulo kaj la densecon de konektoj.

The final method is to separate the matching terminal, in which the matching element needs to be placed near the receiving end. Ĝia avantaĝo estas, ke ĝi ne faligos la signalon, kaj povas esti tre bona por eviti bruon. Tipe uzata por TTL-eniraj signaloj (ACT, HCT, FAST).

In addition, the package type and installation type of the terminal matching resistor must be considered. SMD surface mount resistors generally have lower inductance than through-hole components, so SMD package components are preferred. There are also two installation modes for ordinary straight plug resistors: vertical and horizontal.

En vertikala muntada reĝimo, la rezisto havas mallongan muntan pinglon, kiu reduktas la termikan reziston inter la rezisto kaj la cirkvita plato kaj pli faciligas la rezistan varmon en la aeron. Sed pli longa vertikala instalado pliigos la induktancon de la rezistilo. Horizontala instalado havas malpli altan induktancon pro pli malalta instalado. However, the overheated resistance will drift, and in the worst case, the resistance will become open, resulting in PCB wiring termination matching failure, becoming a potential failure factor.

4. Aliaj aplikeblaj teknologioj

Por redukti paseman tension superŝutitan sur IC-elektroprovizo, disliga kondensilo devas esti aldonita al IC-blato. Ĉi tio efike forigas la efikon de lapoj sur la elektroprovizo kaj reduktas la radiadon de la potenca buklo sur la presita tabulo.

La bara glatiga efiko plej bonas kiam la deliga kondensilo estas ligita rekte al la elektroproviza kruro de la integra cirkvito anstataŭ al la elektroproviza tavolo. Tial iuj aparatoj havas malligajn kondensilojn en siaj ingoj, dum aliaj postulas, ke la distanco inter la malliga kondensilo kaj la aparato estu sufiĉe malgranda.

Iu ajn alta rapido kaj alta elektrokonsumo-aparatoj devas esti kunmetitaj laŭeble por redukti paseman troŝoson de elektroproviza tensio.

Sen potencotavolo, longaj alttensiaj kurentkonduktiloj formas buklon inter la signalo kaj la buklo, funkciante kiel fonto de radiado kaj indukta cirkvito.

Kabligado formanta buklon, kiu ne trapasas la saman retan kablon aŭ alian kabligon, nomiĝas malferma buklo. Se la buklo trapasas la saman retan kablon, aliaj vojoj formas fermitan buklon. Ambaŭkaze la efekto de anteno (linia anteno kaj ringa anteno) povas okazi.