همه می دانند که برای ایجاد یک برد PCB تبدیل یک نمودار شماتیک طراحی شده به یک برد مدار PCB واقعی است. لطفا این روند را دست کم نگیرید. چیزهای زیادی وجود دارد که اصولاً کار می کنند، اما در مهندسی به سختی به دست می آیند، یا آنچه دیگران می توانند به دست آورند، دیگران نمی توانند. بنابراین ساخت برد PCB کار سختی نیست اما به خوبی نمی توان برد PCB را انجام داد.

دو مشکل عمده در زمینه میکروالکترونیک، پردازش سیگنال های فرکانس بالا و سیگنال های ضعیف است. در این راستا، سطح تولید PCB اهمیت ویژه ای دارد. طراحی اصلی یکسان، اجزای یکسان و PCBهای تولید شده توسط افراد مختلف نتایج متفاوتی دارند. ، پس چگونه می توانیم یک برد PCB خوب بسازیم؟ با توجه به تجربیات گذشته، من می خواهم در مورد دیدگاه های خود در مورد جنبه های زیر صحبت کنم:

1. اهداف طراحی باید واضح باشد

با دریافت یک کار طراحی، ابتدا باید اهداف طراحی آن را روشن کنیم، خواه یک برد PCB معمولی، یک برد PCB با فرکانس بالا، یک برد PCB پردازش سیگنال کوچک، یا یک برد PCB با فرکانس بالا و پردازش سیگنال کوچک. اگر یک برد PCB معمولی باشد، تا زمانی که چیدمان و سیم کشی معقول و مرتب باشد و ابعاد مکانیکی آن دقیق باشد، اگر خطوط با بار متوسط ​​و خطوط طولانی وجود داشته باشد، باید اقدامات خاصی برای کاهش بار انجام شود و طول آن خط باید برای رانندگی تقویت شود و تمرکز بر جلوگیری از بازتاب خطوط طولانی است.

هنگامی که خطوط سیگنال بیش از 40 مگاهرتز روی برد وجود دارد، باید ملاحظات خاصی را در مورد این خطوط سیگنال، مانند تداخل بین خطوط، در نظر گرفت. اگر فرکانس بیشتر باشد، محدودیت های سخت گیرانه تری در طول سیم کشی وجود خواهد داشت. بر اساس تئوری شبکه پارامترهای توزیع شده، تعامل بین مدارهای پرسرعت و سیم کشی آنها یک عامل تعیین کننده است و نمی توان آن را در طراحی سیستم نادیده گرفت. با افزایش سرعت انتقال گیت، مخالفت در خطوط سیگنال به همین نسبت افزایش می‌یابد و تداخل بین خطوط سیگنال مجاور به نسبت افزایش می‌یابد. به طور کلی، مصرف برق و اتلاف حرارت مدارهای پرسرعت نیز بسیار زیاد است، بنابراین ما در حال انجام PCB با سرعت بالا هستیم. باید به اندازه کافی توجه شود.

هنگامی که سیگنال های ضعیف میلی ولت یا حتی میکرو ولت روی برد وجود دارد، این خطوط سیگنال نیاز به توجه ویژه دارند. سیگنال های کوچک بسیار ضعیف هستند و در برابر تداخل سیگنال های قوی دیگر بسیار حساس هستند. اقدامات محافظ اغلب ضروری است، در غیر این صورت نسبت سیگنال به نویز را به شدت کاهش می دهد. در نتیجه، سیگنال مفید در اثر نویز غوطه ور می شود و نمی توان آن را به طور موثر استخراج کرد.

راه اندازی برد نیز باید در مرحله طراحی مورد توجه قرار گیرد. مکان فیزیکی نقطه آزمایش، جداسازی نقطه آزمایش و سایر عوامل را نمی توان نادیده گرفت، زیرا برخی از سیگنال های کوچک و سیگنال های فرکانس بالا را نمی توان مستقیماً برای اندازه گیری به پروب اضافه کرد.

علاوه بر این، عوامل مرتبط دیگری مانند تعداد لایه های برد، شکل بسته بندی اجزای مورد استفاده و استحکام مکانیکی تخته باید در نظر گرفته شود. قبل از ساخت برد PCB، باید ایده خوبی از اهداف طراحی برای طراحی داشته باشید.

2. درک الزامات چیدمان و مسیریابی برای عملکرد اجزای مورد استفاده

می دانیم که برخی از اجزای خاص دارای الزامات خاصی در طرح و سیم کشی هستند، مانند تقویت کننده های سیگنال آنالوگ مورد استفاده توسط LOTI و APH. تقویت کننده های سیگنال آنالوگ نیاز به توان پایدار و ریپل کوچک دارند. قسمت کوچک سیگنال آنالوگ را تا حد امکان از دستگاه برق دور نگه دارید. در برد OTI، بخش کوچک تقویت کننده سیگنال نیز به طور ویژه با یک محافظ برای محافظت از تداخل الکترومغناطیسی سرگردان مجهز شده است. تراشه GLINK مورد استفاده در برد NTOI از فناوری ECL استفاده می کند که انرژی زیادی مصرف می کند و گرما تولید می کند. توجه ویژه ای باید به مشکل اتلاف گرما در چیدمان داده شود. در صورت استفاده از اتلاف حرارت طبیعی، تراشه GLINK باید در مکانی با گردش هوا نسبتاً صاف قرار گیرد. ، و گرمای تابش شده نمی تواند تأثیر زیادی بر روی سایر تراشه ها داشته باشد. اگر برد مجهز به بلندگو یا سایر وسایل پرقدرت باشد، ممکن است باعث آلودگی جدی منبع تغذیه شود. این نکته را نیز باید جدی گرفت.

سه، در نظر گرفتن طرح بندی اجزاء

اولین عاملی که در چیدمان قطعات باید در نظر گرفته شود عملکرد الکتریکی است. قطعات با اتصالات نزدیک را تا حد امکان کنار هم قرار دهید، مخصوصاً برای برخی از خطوط پرسرعت، آنها را تا حد امکان کوتاه کنید در طول طرح بندی، سیگنال قدرت و اجزای سیگنال کوچک برای جداسازی. با فرض برآورده شدن عملکرد مدار، قطعات باید به طور مرتب و زیبا قرار گرفته و تست شوند. اندازه مکانیکی برد و محل قرارگیری سوکت نیز باید به دقت در نظر گرفته شود.

زمین و زمان تاخیر انتقال در خط اتصال در سیستم پرسرعت نیز اولین فاکتورهایی هستند که در طراحی سیستم مورد توجه قرار می گیرند. زمان انتقال در خط سیگنال تأثیر زیادی بر سرعت کلی سیستم دارد، به ویژه برای مدارهای ECL با سرعت بالا. اگرچه بلوک مدار مجتمع به خودی خود بسیار سریع است، اما به دلیل استفاده از خطوط اتصال معمولی در صفحه پشتی (طول هر خط 30 سانتی متری حدوداً 2 ثانیه است) زمان تاخیر را افزایش می دهد که می تواند سرعت سیستم را تا حد زیادی کاهش دهد. . مانند رجیسترهای شیفت، شمارنده‌های سنکرون و سایر اجزای کار سنکرون بهتر است روی همان برد پلاگین قرار گیرند، زیرا زمان تأخیر انتقال سیگنال ساعت به بردهای پلاگین مختلف برابر نیست، که ممکن است باعث شود رجیستر شیفت یک عدد را ایجاد کند. خطای عمده در یک برد، جایی که همگام سازی کلید است، طول خطوط ساعت متصل از منبع ساعت مشترک به بردهای پلاگین باید برابر باشد.