Kiire PCB disain viitab mis tahes kujundusele, mille signaali terviklikkust hakkavad mõjutama PCB füüsilised omadused, nagu paigutus, pakend, ühendamine ja kihtide virnastamine. Lisaks, kui hakkate tahvleid projekteerima ja teil tekib selliseid probleeme nagu viivitus, ülejooks, peegeldus või heide, sisenete kiire trükkplaatide projekteerimise valdkonda.

Nendele probleemidele keskendumine muudab kiire disaini nii ainulaadseks. Võimalik, et olete harjunud kujundama lihtsat trükkplaati, mis keskendub komponentide paigutamisele ja juhtmestikule. Kiirete konstruktsioonide kasutamisel on aga olulisem arvestada selliste teguritega nagu nende kaugus signaalist, signaali laius, koht, kuhu need on paigutatud ja milline rada see on. Ühendus. Peale selle, neid tegureid silmas pidades, jõuab see teie trükkplaatide projekteerimisprotsessi kõrgemale tasemele.

Kiire trükkplaatide kujundamise oskus

1. Tunne disainitarkvara, mis pakub täpsemaid valikuid

See vajab CAD -tarkvaras suurel kiirusel projekteerimiseks palju keerukaid funktsioone. Samuti ei pruugi amatööridele mõeldud programme palju olla ja veebipaketi põhjal pole sageli lisavalikuid. Seetõttu peate paremini mõistma võimsaid CAD -tööriistu.

2. Kiirteed

Kiire juhtmestiku osas peavad disainerid mõistma põhijuhtmete reegleid, sealhulgas maandusühenduste katkestamist ja juhtmestiku lühikest hoidmist. Seetõttu vältige digitaalsel liinil teatud kaugusel vahetegemist ja varjestage kõik häirete tekitajad, et mitte kahjustada signaali terviklikkust.

3. Kaabeldus impedantsi juhtimisega

Mõne umbes 40–120 oomi signaali puhul nõuab see impedantsi sobitamist. Iseloomuliku impedantsi sobitamise näpunäide on antenn ja palju erinevuste paare.

Oluline on, et disainer mõistaks joone laiust ja lamineerimiseks vajalikke impedantsi väärtusi. Kui impedantsi väärtus pole õige, võib see signaali tõsiselt mõjutada, mille tulemuseks on andmete rikkumine.

4. Pikkuse sobitamise jälg

Kiirmälu siinis ja liidesesiinis on palju liine. Need liinid võivad töötada väga kõrgetel sagedustel, seega on ülioluline, et signaalid liiguksid samaaegselt saatvast otsast vastuvõtvasse otsa. Lisaks nõuab see funktsiooni nimega pikkuse sobitamine. Seetõttu määratleb kõige tavalisem standard tolerantsiväärtused, mis peavad vastama pikkusele.

5. Minimeeri silmusala

Kiirete trükkplaatide disainerid peavad teadma mõningaid näpunäiteid, kõrgsageduslikud signaalid võivad põhjustada EMI, EMC ja muid probleeme. Seetõttu peavad nad järgima põhireegleid, nagu pidev maandus ja silmuse pindala vähendamine, optimeerides traadi praegust tagasivooluteed, ja pannes sisse palju õmblusavasid.

Kiirete trükkplaatide kujundamisel tuleb tähelepanu pöörata

PCB paigutus on väga oluline

Kahtlemata on lõpptulemuse seisukohalt oluline tõhus trükkplaatide tootmine kiirvooluahelates. Kuid PCB paigutust ei arvestatud kõigepealt. Seetõttu avaldab see olulist mõju disainile, et saavutada vajalikud funktsioonid ja edukas PCB tootmine, näiteks kõrgetasemeline planeerimine ja oluliste tegurite järgimine. Lisaks peate enne trükkplaatide paigutust käsitlema mõningaid probleeme, näiteks tootmise projekteerimise (DFM) praktikat ja täiendavaid kaalutlusi kiirete trükkplaatide nõuete osas.

Halb paigutus võib katsetamise alustamisel või trükkplaatide tootmisel kasutamisel põhjustada jõudlusprobleeme. Asja teeb veelgi hullemaks, et PCB tõrgete või toimivusprobleemide hindamine ja prototüübi paigutuse uuesti kokkupanek nõuab ümberkujundamiseks või ümbertöötamiseks rohkem kulusid ja aega.

Märkused PCB disaini kohta

Praktikas on kiiretel trükkplaatide kujundustel disaineritele palju piiranguid, kuna peate vastama erinevatele signaali kiirustele ja muudele projekteerimisnõuetele. Seetõttu tuleb allpool näidatud kiire trükkplaadi konstruktsiooni saavutamiseks arvestada mõningate teguritega:

Skemaatiline märkus: On hästi teada, et hea skeem võib panna hea aluse PCB disainile. Seega, sõltuvalt sellest, kas olete trükkplaatide projekteerija või elektriinsener, saab skemaatilist diagrammi käsitleda erinevalt. Üldiselt käsitleb see skemaatikat kui sidevahendit, mida saab ühendada trükkplaadiga. Kuid skeemid võivad teie kiire kujunduse korraldamisel ja esitlemisel palju muuta. Seetõttu on projekteerimisskeemil saadaval nii palju teavet kui võimalik, näiteks juhtme pikkus, komponentide vajalik paigutus, trükkplaatide tootjateave jne.

Jälje pikkuse reguleerimine: Kiirliidese kasutamisel peate reguleerima jälje pikkust, et sünkroonida signaali edastamine andmeliiniga. Liides võib aga maksimaalse sagedusega ebaõnnestuda või ei pruugi üldse töötada, kuna see pole sünkroonitud. Veelgi enam, mida kõrgem on liidese sagedus, seda kõrgemad on pikkuse sobitamise nõuded. Seetõttu peate paralleelsete liideste korral lihtsalt kõigi joonte pikkust reguleerima. Oluline on kindlasti reguleerida nende joonte pikkust, et saada signaalide komplektis soovitud pikkus.

PCB materjalid ja nõuded kiirele virnastamisele: see mõjutab teie kiiret disaini, näiteks kihtide virnastamise struktuur ja PCB materjal.

Kiire paigutuse strateegia: kuna padja suuruse ja komponentide vahekauguse muutmine maksimeerib suure kiirusega ühenduse pikkuse, saab selle projekteerida suureks kiiruseks, kasutades erinevaid meetodeid komponentide paigutuse optimeerimiseks ja komponentide hõivatud ala kiireks muutmiseks.

Diferentsiaalpaarid ja liini pikkusega marsruutimine: oluline on diferentsiaalpaaride marsruutimine kiirkonstruktsioonides, et signaalipaarid saaksid eksisteerida samaaegselt.

Läbilöök, takistusjuhtimine ja paralleelsusega seotud kaalutlused: Kiire projekteerimise puhul on teie disaini negatiivselt mõjutada palju tegureid. Lisaks tuleb kaaluda tehnikaid, näiteks seda, kuidas vähendada disainile avaldatavat mõju.

Paela ja mikrolibade joonte mõistmine: üldiselt nõuab see kiirete kujunduste jaoks mitmeid marsruutimismeetodeid. Kui maanteede marsruutimist kavatsetakse rakendada, on soovitav paremini mõista ribade ja mikroribade marsruutimise tehnikaid.

Kaablite topoloogia ja parimad kaabeldustavad: Tavaliselt on kiire kaabelduse jaoks vajalike ahelateede rakendamiseks vaja kindlat kuju või topoloogiat. Samuti on hea uurida erinevaid viise liinide pikkuste, põgenemiste, tagasiteede jms jälgimiseks.

Simulaatorid: kiire disaini puhul on simulatsioonist palju kasu enne paigutuse algust, selle ajal ja pärast seda. Seetõttu peaksite simulatsioonikujunduse näpunäidete ja trikkide saamiseks paremini mõistma PCB projekteerimistarkvara.

Kuidas teate, kas vajate kiiret PCB-disaini?

1. Kas tahvlil on kiire liides?

Kiire viis teada saada, kas peate järgima kiire projekteerimise juhiseid, on kontrollida, kas teil on kiireid liideseid, nagu DDR, PCI-E või isegi videoliidesed, näiteks DVI, HDMI jne.

Kõik need liidesed peavad järgima mõningaid kiire projekteerimise reegleid. Lisaks esitage dokumentides täpsed andmed kõigi andmete kohta.

2. Jälje pikkuse ja signaali lainepikkuse suhe

Üldiselt, kui teie sõnumi lainepikkus on sama kui rea pikkus, nõuab teie trükkplaat kindlasti kiiret disaini. Kuna mõned standardid (näiteks DDR) nõuavad, et liini pikkus vastaks minimaalsele tolerantsile.

Hea ligikaudne arv on see, kui teie kaabli pikkust ja lainepikkust saab hoida üksteisest suurusjärgus. Seejärel on hea mõte kontrollida kiire disaini.

3. Traadita liidesega trükkplaat

Nagu teate, on igal trükkplaadil antenn ja olenemata sellest, kas see on pistiku või mõne muu tahvli kaudu, tuleb projekteerida kiireid signaale. Lisaks nõuab rongisisene antenn häälestuspikkusele vastavat tihedat takistust.

SMA -pistikute või sarnaste pistikutega plaatide puhul peate need ühendama kindla impedantsi väärtusega pistikuga.

järeldus

Lühidalt, kiire PCB disaini tundmaõppimine sõltub teisest projektist. Kuigi suure kiirusega projekteerimisel tuleb arvestada paljude teguritega. Õnneks pakub PCB kujundamisel kasutatav CAD tarkvara teile abi, näiteks impedantskalkulaatoreid, marsruudi pikkuse aruandlusvalikuid, diferentsiaalpaaride ruuterid ja muid tööriistu.