Op it stuit, hege frekwinsje en hege snelheid PCB ûntwerp is de mainstream wurden, en elke PCB Layout-yngenieur moat bekwaam wêze. Folgjende, Banermei sil diele mei jo in pear fan ‘e ûntwerp ûnderfining fan hardware saakkundigen yn hege-frekwinsje en hege-snelheid PCB circuits, en ik hoopje dat it sil wêze nuttich foar elkenien.

1. Hoe kinne hege frekwinsje ynterferinsje foarkomme?

It basisidee fan it foarkommen fan hege frekwinsje ynterferinsje is om de elektromagnetyske fjild ynterferinsje fan hege frekwinsje sinjalen te minimalisearjen, dat is de saneamde crosstalk (Crosstalk). Jo kinne fergrutsje de ôfstân tusken de hege-snelheid sinjaal en de analoge sinjaal, of tafoegje grûn guard / shunt spoaren neist de analoge sinjaal. Soarch ek omtinken foar de lûd-ynterferinsje fan ‘e digitale grûn nei de analoge grûn.

2. Hoe te beskôgje impedance matching by it ûntwerpen fan hege-snelheid PCB design skema?

By it ûntwerpen fan hege-snelheid PCB circuits, impedance matching is ien fan de ûntwerp eleminten. De impedânsjewearde hat in absolute relaasje mei de bedradingmetoade, lykas kuierjen op ‘e oerflaklaach (microstrip) of ynderlike laach (stripline / dûbele stripline), ôfstân fan ‘e referinsjelaach (krêftlaach of grûnlaach), wiringbreedte, PCB-materiaal , ensfh Beide sille beynfloedzje de karakteristike impedance wearde fan it spoar. Dat wol sizze, de impedânsjewearde kin allinnich wurde bepaald nei bedrading. Algemien kin simulaasjesoftware gjin rekken hâlde mei guon bedradingsbetingsten mei diskontinue impedânsje fanwegen de beheining fan it circuitmodel of it brûkte wiskundige algoritme. Op dit stuit kinne allinich guon terminators (beëiniging), lykas searjeresistinsje, reservearre wurde op it skematyske diagram. Ferminderje it effekt fan diskontinuïteit yn spoarimpedânsje. De echte oplossing foar it probleem is om te besykjen om impedânsje-diskontinuïteiten te foarkommen by bedrading.

3. Yn hege snelheid PCB design, hokker aspekten moat de ûntwerper beskôgje EMC en EMI regels?

Yn ‘t algemien moat EMI / EMC-ûntwerp sawol útstriele as útfierde aspekten tagelyk beskôgje. It earste heart ta it diel mei hegere frekwinsje (<30MHz) en it lêste is it diel mei legere frekwinsje (<30MHz). Dat jo kinne net allinich omtinken jaan oan ‘e hege frekwinsje en it leechfrekwinsjediel negearje. In goede EMI / EMC design moat rekken hâlden wurde mei de lokaasje fan it apparaat, PCB stack arrangement, wichtige ferbining metoade, apparaat seleksje, ensfh oan it begjin fan de yndieling. As der foarearst gjin bettere regeling is, wurdt dat dêrnei oplost. It sil dwaan twa kear it resultaat mei de helte fan de ynspanning en fergrutsje de kosten. Bygelyks, de lokaasje fan ‘e klokgenerator moat net tichtby de eksterne ferbining wêze. High-speed sinjalen moatte gean nei de binnenste laach safolle mooglik. Soarch omtinken foar de karakteristike impedânsje-oerienkomst en de kontinuïteit fan ‘e referinsjelaach om refleksjes te ferminderjen. De slachsnelheid fan it sinjaal dat troch it apparaat wurdt skood moat sa lyts mooglik wêze om de hichte te ferminderjen. Frekwinsje komponinten, by it kiezen fan in decoupling / bypass capacitor, betelje omtinken oan oft syn frekwinsje antwurd foldocht oan de easken te ferminderjen lûd op it macht fleantúch. Dêrneist, betelje omtinken oan it werom paad fan hege-frekwinsje sinjaal hjoeddeistige te meitsje de loop gebiet sa lyts mooglik (dat is, loop impedance sa lyts mooglik) te ferminderjen strieling. De grûn kin ek wurde ferdield om it berik fan hege frekwinsje lûd te kontrolearjen. As lêste, kieze goed de chassis grûn tusken de PCB en de húsfesting.

4. Hoe kieze PCB board?

De kar fan PCB board moat slaan in lykwicht tusken foldwaan oan ûntwerp easken en massa produksje en kosten. De ûntwerpeasken omfetsje sawol elektryske as meganyske dielen. Meastal is dit materiaal probleem wichtiger by it ûntwerpen fan tige hege snelheid PCB boards (frekwinsje grutter as GHz). Bygelyks, de meast brûkte FR-4 materiaal, de dielectric ferlies op in frekwinsje fan ferskate GHz sil hawwe in grutte ynfloed op it sinjaal attenuation, en kin net geskikt. Wat elektrisiteit oanbelanget, betelje omtinken oan oft de dielektrike konstante en dielektrike ferlies geskikt binne foar de ûntwurpen frekwinsje.

5. Hoe foldocht jo EMC-easken safolle mooglik sûnder tefolle kostendruk te feroarjen?

De ferhege kosten fan PCB board fanwege EMC is meastal te tankjen oan de tanimming fan it oantal grûn lagen te ferbetterjen de shielding effekt en de tafoeging fan ferrite bead, choke en oare hege-frekwinsje harmonic ûnderdrukking apparaten. Derneist is it meastentiids nedich om de skermstruktuer op oare ynstellingen te passen om it heule systeem te meitsjen troch de EMC-easken. De folgjende jout mar in pear PCB board design techniken te ferminderjen de elektromagnetyske strieling effekt opwekt troch it circuit.

Besykje in apparaat te kiezen mei in stadiger sinjaalslachsnelheid om de komponinten mei hege frekwinsje te ferminderjen generearre troch it sinjaal.

Soarch omtinken foar de pleatsing fan hege frekwinsje komponinten, net te ticht by de eksterne connector.

Soarch omtinken foar de impedânsje-oerienkomst fan sinjalen mei hege snelheid, de bedradingslaach en har weromstreampaad, om heechfrekwinsje refleksje en strieling te ferminderjen.

Plak genôch en passende ûntkoppelingskondensatoren op ‘e stroomfoarsjenningspinnen fan elk apparaat om it lûd op’ e krêftflak en grûnflak te ferminderjen. Spesjaal omtinken jaan oan oft de frekwinsje antwurd en temperatuer skaaimerken fan de capacitor foldogge oan de ûntwerp easken.

De grûn tichtby de eksterne Connector kin wurde goed skieden fan de grûn, en de grûn fan de Connector kin wurde ferbûn oan it chassis grûn buert.

Grûnwacht- / shuntspoaren kinne passend brûkt wurde neist guon spesjale sinjalen foar hege snelheid. Mar betelje omtinken oan de ynfloed fan wacht / shunt spoaren op de karakteristike impedance fan it spoar.

De macht laach krimpt 20H út de grûn laach, en H is de ôfstân tusken de macht laach en de grûn laach.

6. Hokker aspekten moatte wurde betelle omtinken oan by it ûntwerpen, routing en yndieling fan hege frekwinsje PCB boppe 2G?

High-frekwinsje PCB’s boppe 2G hearre ta it ûntwerp fan radio frekwinsje circuits en binne net binnen it ramt fan diskusje fan hege-snelheid digitale circuit design. De yndieling en routing fan it radiofrekwinsje-sirkwy moatte wurde beskôge tegearre mei it skema, om’t de yndieling en routing ferdielingseffekten feroarsaakje. Boppedat, guon passive apparaten yn it ûntwerp fan radio frekwinsje circuits wurde realisearre troch parameterized definysjes en spesjale-foarmige koperen folies. Dêrom binne EDA-ark nedich om parameterisearre apparaten te leverjen en spesjale-foarmige koperfolies te bewurkjen. Mentor’s boardstation hat in spesjale RF-ûntwerpmodule dy’t oan dizze easken foldwaan kin. Boppedat fereasket algemien RF-ûntwerp spesjalisearre ark foar analyse fan RF-sirkwy. De meast ferneamde yn ‘e yndustry is agilent’s eesoft, dy’t in goede ynterface hat mei Mentor’s ark.

7. Sil it tafoegjen fan testpunten beynfloedzje de kwaliteit fan hege snelheid sinjalen?

Of it sil beynfloedzje de kwaliteit fan it sinjaal hinget ôf fan ‘e metoade foar it tafoegjen fan testpunten en hoe fluch it sinjaal is. Yn prinsipe kinne ekstra testpunten (brûk de besteande fia- of DIP-pin net as testpunten) wurde tafoege oan ‘e line of in koarte line fan’ e line lutsen. De eardere is lykweardich oan it tafoegjen fan in lytse kondensator op ‘e line, de lêste is in ekstra tûke. Beide fan dizze betingsten sille beynfloedzje de hege-snelheid sinjaal mear of minder, en de omfang fan it effekt is besibbe oan de frekwinsje snelheid fan it sinjaal en de râne taryf fan it sinjaal. De omfang fan ‘e ynfloed kin bekend wurde troch simulaasje. Yn prinsipe, hoe lytser it testpunt, hoe better (fansels moat it foldwaan oan de easken fan it test-ark) hoe koarter de tûke, hoe better.