Kaikki tietävät, että tehdä a PCB-aluksella on muuttaa suunniteltu kaaviokuva todelliseksi piirilevyksi. Älä aliarvioi tätä prosessia. On monia asioita, jotka periaatteessa toimivat, mutta joita on vaikea saavuttaa tekniikassa, tai mitä muut voivat saavuttaa, toiset eivät. Siksi piirilevyn tekeminen ei ole vaikeaa, mutta ei ole helppoa tehdä piirilevyä hyvin.

Mikroelektroniikan alan kaksi suurinta ongelmaa ovat korkeataajuisten signaalien ja heikkojen signaalien käsittely. Tässä suhteessa PCB-tuotannon taso on erityisen tärkeä. Samalla periaatesuunnittelulla, samoilla komponenteilla ja eri ihmisten valmistamilla PCB-levyillä on erilaisia ​​​​tuloksia. , Kuinka sitten voimme tehdä hyvän piirilevyn? Aiempien kokemustemme perusteella haluaisin puhua näkemyksistäni seuraavista näkökohdista:

1. Suunnittelutavoitteiden on oltava selkeitä

Suunnittelutehtävän vastaanottamisen yhteydessä meidän on ensin selvitettävä sen suunnittelutavoitteet, onko kyseessä tavallinen piirilevy, suurtaajuinen piirilevy, pieni signaalinkäsittelypiirilevy vai piirilevy, jossa on sekä korkeataajuinen että pieni signaalinkäsittely. Jos se on tavallinen PCB-levy, niin kauan kuin asettelu ja johdotus ovat kohtuullisia ja siistejä ja mekaaniset mitat ovat tarkkoja, jos on keskimääräisiä kuormituslinjoja ja pitkiä linjoja, on käytettävä tiettyjä toimenpiteitä kuorman vähentämiseksi ja pitkät linjaa on vahvistettava ajoa varten, ja painopiste on estää pitkien jonojen heijastuksia.

Kun kortilla on yli 40 MHz signaalilinjoja, näihin signaalilinjoihin tulee kiinnittää erityisiä huomioita, kuten linjojen ylikuuluminen. Jos taajuus on suurempi, johdotuksen pituudelle on tiukempia rajoituksia. Hajautettujen parametrien verkkoteorian mukaan nopeiden piirien ja niiden johdotuksen välinen vuorovaikutus on ratkaiseva tekijä, jota ei voida jättää huomiotta järjestelmän suunnittelussa. Kun portin lähetysnopeus kasvaa, signaalilinjojen vastakohta kasvaa vastaavasti ja vierekkäisten signaalilinjojen välinen ylikuuluminen kasvaa vastaavasti. Yleensä nopeiden piirien virrankulutus ja lämmönhäviö ovat myös erittäin suuria, joten teemme nopeita piirilevyjä. Huomiota tulee kiinnittää riittävästi.

Kun piirilevyllä on millivoltti- tai jopa mikrovolttitason heikkoja signaaleja, nämä signaalilinjat vaativat erityistä huomiota. Pienet signaalit ovat liian heikkoja ja ovat erittäin herkkiä muiden voimakkaiden signaalien aiheuttamille häiriöille. Suojaustoimenpiteet ovat usein tarpeen, muuten ne heikentävät signaali-kohinasuhdetta huomattavasti. Tämän seurauksena hyödyllinen signaali uppoaa kohinaan, eikä sitä voida poistaa tehokkaasti.

Suunnitteluvaiheessa tulee myös harkita levyn käyttöönottoa. Testipisteen fyysistä sijaintia, testipisteen eristystä ja muita tekijöitä ei voida jättää huomiotta, koska joitain pieniä signaaleja ja suurtaajuisia signaaleja ei voida suoraan lisätä mittauspäähän mittausta varten.

Lisäksi tulee ottaa huomioon muut asiaan liittyvät tekijät, kuten levyn kerrosten lukumäärä, käytettyjen komponenttien pakkausmuoto ja levyn mekaaninen lujuus. Ennen kuin teet piirilevyn, sinulla on oltava hyvä käsitys suunnittelun suunnittelutavoitteista.

2. Ymmärtää käytettävien komponenttien toimintojen asettelun ja reitityksen vaatimukset

Tiedämme, että joillakin erikoiskomponenteilla on erityisvaatimuksia asettelussa ja johdotuksessa, kuten LOTI:n ja APH:n käyttämät analogiset signaalivahvistimet. Analogiset signaalivahvistimet vaativat vakaata tehoa ja pientä aaltoilua. Pidä analoginen pieni signaaliosa mahdollisimman kaukana virtalaitteesta. OTI-kortissa pieni signaalinvahvistusosa on myös erityisesti varustettu suojalla, joka suojaa sähkömagneettisia hajahäiriöitä. NTOI-kortilla käytettävä GLINK-siru käyttää ECL-tekniikkaa, joka kuluttaa paljon sähköä ja tuottaa lämpöä. Asettelussa on kiinnitettävä erityistä huomiota lämmönpoisto-ongelmaan. Jos käytetään luonnollista lämmönpoistoa, GLINK-siru on sijoitettava paikkaan, jossa ilma kiertää suhteellisen tasaisesti. , Ja säteilevällä lämmöllä ei voi olla suurta vaikutusta muihin siruihin. Jos levy on varustettu kaiuttimilla tai muilla suuritehoisilla laitteilla, se voi aiheuttaa vakavan saastumisen virtalähteeseen. Tämäkin kohta on otettava vakavasti.

Kolmanneksi komponenttien asettelun huomioon ottaminen

Ensimmäinen tekijä, joka on otettava huomioon komponenttien asettelussa, on sähköinen suorituskyky. Laita tiiviillä liitännällä varustettuja komponentteja yhteen niin paljon kuin mahdollista, erityisesti joidenkin suurnopeuslinjojen kohdalla, tee ne mahdollisimman lyhyiksi layoutissa, tehosignaali ja pienet signaalikomponentit Erotettavat. Piirin suorituskyvyn täyttämisen edellytyksenä on, että komponentit on sijoitettava siististi ja kauniisti sekä helppo testata. Myös levyn mekaaninen koko ja pistorasian sijainti on harkittava huolellisesti.

Yhteysjohdon maadoitus ja lähetyksen viiveaika nopeassa järjestelmässä ovat myös ensimmäisiä tekijöitä, jotka on otettava huomioon järjestelmän suunnittelussa. Signaalilinjan lähetysajalla on suuri vaikutus järjestelmän yleisnopeuteen, erityisesti nopeilla ECL-piireillä. Vaikka integroitu piirilohko itsessään on erittäin nopea, se johtuu tavallisten yhteenliittämislinjojen käytöstä taustalevyllä (kunkin 30 cm:n linjan pituus on noin Viivemäärä 2ns) lisää viiveaikaa, mikä voi vähentää huomattavasti järjestelmän nopeutta . Kuten siirtorekisterit, synkroniset laskurit ja muut synkronisesti toimivat komponentit on parasta sijoittaa samalle liitäntäkortille, koska kellosignaalin lähetysviive eri liitäntäkortille ei ole yhtä suuri, mikä voi saada siirtorekisterin tuottamaan suuri virhe. Yhdellä kortilla, jossa synkronointi on avainasemassa, yhteisestä kellolähteestä plug-in-kortteihin kytkettyjen kellolinjojen pituuden on oltava yhtä suuri.