1 Questions

Mei de grutskalige ferheging fan ‘e ûntwerpkompleksiteit en yntegraasje fan elektroanyske systemen, wurde kloksnelheden en opkomsttiden fan apparaten flugger en flugger, en hege snelheid PCB ûntwerp is in wichtich ûnderdiel wurden fan it ûntwerpproses. Yn hege-snelheid circuit design, de inductance en capacitance op ‘e circuit board line meitsje de tried lykweardich oan in oerdracht line. Ferkearde yndieling fan beëinigingskomponinten of ferkearde bedrading fan sinjalen mei hege snelheid kinne problemen mei transmissieline-effekten feroarsaakje, wat resulteart yn ferkearde gegevensútfier fan it systeem, abnormale circuitoperaasje of sels gjin operaasje. Op grûn fan it transmisjelinemodel, om gear te nimmen, sil de oerdrachtline neidielige effekten bringe lykas sinjaalrefleksje, crosstalk, elektromagnetyske ynterferinsje, stroomfoarsjenning en grûnlûd oan it circuitûntwerp.

Om in hege snelheid PCB circuit board te ûntwerpen dy’t betrouber kin wurkje, moat it ûntwerp folslein en soarchfâldich beskôge wurde om guon ûnbetroubere problemen op te lossen dy’t kinne foarkomme tidens yndieling en routing, de produktûntwikkelingssyklus ferkoartje, en merk konkurrinsjefermogen ferbetterje.

Hoe kinne jo PROTEL-ûntwerpynstruminten brûke foar hege snelheid PCB-ûntwerp

2 Layout ûntwerp fan hege frekwinsje systeem

Yn it PCB-ûntwerp fan it circuit is de yndieling in wichtige keppeling. It resultaat fan ‘e yndieling sil direkt beynfloedzje de wiring effekt en de betrouberens fan it systeem, dat is de meast tiidslinend en dreech yn it hiele printe circuit board design. De komplekse omjouwing fan hege-frekwinsje PCB makket it yndieling ûntwerp fan de hege-frekwinsje systeem lestich te brûken de learde teoretyske kennis. It fereasket dat de persoan dy’t útlizze moat rike ûnderfining hawwe yn hege snelheid PCB-produksje, om omwegen yn it ûntwerpproses te foarkommen. Ferbetterje de betrouberens en effektiviteit fan circuit wurk. Yn it proses fan yndieling moat wiidweidige oerweging wurde jûn oan ‘e meganyske struktuer, waarmtedissipaasje, elektromagnetyske ynterferinsje, gemak fan takomstige bedrading, en estetyk.

Alderearst, foardat de layout, it hiele circuit is ferdield yn funksjes. De hege-frekwinsje sirkwy is skieden fan de lege-frekwinsje sirkwy, en de analoge sirkwy en de digitale sirkwy binne skieden. Elts funksjonele circuit wurdt pleatst sa ticht mooglik by it sintrum fan de chip. Mije oerdracht fertraging feroarsake troch te lange triedden, en ferbetterjen de ûntkoppeling effekt fan capacitors. Dêrneist betelje omtinken oan de relative posysjes en rjochtings tusken de pins en circuit komponinten en oare buizen te ferminderjen harren ûnderlinge ynfloed. Alle komponinten mei hege frekwinsje moatte fier fuort wêze fan it chassis en oare metalen platen om parasitêre koppeling te ferminderjen.

Twadder moat omtinken jûn wurde oan de thermyske en elektromagnetyske effekten tusken komponinten by de yndieling. Dizze effekten binne benammen serieus foar systemen mei hege frekwinsje, en maatregels om fuort te hâlden of te isolearjen, waarmte en skyld moatte wurde nommen. De rjochterbuis mei hege krêft en oanpassingsbuis moatte wurde foarsjoen fan in radiator en fuorthelle fan ‘e transformator. Heat-resistant komponinten lykas electrolytic capacitors moatte wurde hâlden fuort fan ferwaarming komponinten, oars sil de electrolyte wurde droege út, resultearret yn ferhege ferset en minne prestaasjes, dat sil beynfloedzje de stabiliteit fan it circuit. Genôch romte moat wurde oerlitten yn ‘e yndieling om de beskermjende struktuer te regeljen en de ynfiering fan ferskate parasitêre koppelingen te foarkommen. Om foar te kommen elektromagnetyske koppeling tusken de Coils op de printe circuit board, de twa Coils moatte wurde pleatst op rjochte hoeken te ferminderjen de coupling koeffizient. De metoade fan fertikale plaat isolaasje kin ek brûkt wurde. It is it bêste om direkt de lead fan ‘e komponint te brûken om te solderjen oan it circuit. Hoe koarter de foarsprong, hoe better. Brûk gjin Anschlüsse en soldering ljeppers omdat der binne ferspraat capacitance en ferdield inductance tusken neistlizzende soldering ljeppers. Foarkom it pleatsen fan komponinten mei hege lûd om ‘e kristal oscillator, RIN, analoge spanning, en referinsjespanningsinjaalsporen.

Ta beslút, wylst it garandearjen fan de ynherinte kwaliteit en betrouberens, wylst rekken hâldend mei de algemiene skientme, ridlike circuit board planning moat wurde útfierd. De komponinten moatte wêze parallel of loodrecht op it bestjoer oerflak, en parallel of loodrecht op de wichtichste board râne. De ferdieling fan komponinten op it boerdflak moat sa even mooglik wêze en de tichtens moat konsekwint wêze. Op dizze manier is it net allinnich moai, mar ek maklik te assemble en weld, en it is maklik om te massa produsearje.

3 Wiring fan hege frekwinsje systeem

Yn hege-frekwinsje circuits, de ferdieling parameters fan wjerstân, capacitance, inductance en ûnderlinge inductance fan de ferbinende triedden kinne net wurde negearre. Fanút it perspektyf fan anty-ynterferinsje is ridlike bedrading om te besykjen om de lineresistinsje, ferdielde kapasitânsje en stray-induktânsje yn it circuit te ferminderjen. , De resultearjende stray magnetysk fjild wurdt fermindere ta in minimum, sadat de ferdield capacitance, lekken magnetyske flux, elektromagnetyske ûnderlinge inductance en oare ynterferinsje feroarsake troch lûd wurde ûnderdrukt.

De tapassing fan PROTEL-ûntwerpark yn Sina hat frij gewoan west. In protte ûntwerpers rjochtsje har lykwols allinich op ‘e “breedbântaryf”, en de ferbetteringen makke troch de PROTEL-ûntwerpynstruminten om oan te passen oan de feroaringen yn apparaatskaaimerken binne net brûkt yn it ûntwerp, wat net allinich makket De fergriemerij fan boarnen foar ûntwerpark is mear serieus, dat makket it dreech foar de treflike prestaasjes fan in protte nije apparaten wurde brocht yn toanielstik.

It folgjende yntrodusearret wat spesjale funksjes dy’t PROTEL99 SE-ark kin leverje.

(1) De lieding tusken de pinnen fan it hege-frekwinsje circuit apparaat moat wurde bûgd sa min mooglik. It is it bêste om in folsleine rjochte line te brûken. As bûgen is fereaske, kinne 45 ° bochten of bôgen brûkt wurde, wat de eksterne útstjit fan hege frekwinsje sinjalen en ûnderlinge ynterferinsje kin ferminderje. De koppeling tusken. As jo ​​​​PROTEL brûke foar routing, kinne jo 45-graden of rûn selektearje yn ‘e “Routing Corners” yn it menu “regels” fan it menu “Design”. Jo kinne ek de shift + romte-toetsen brûke om fluch tusken de rigels te wikseljen.

(2) Hoe koarter de lieding tusken de pins fan it hege frekwinsje circuit apparaat, it better.

PROTEL 99 De meast effektive manier om te foldwaan oan de koartste bedrading is om in bedrading ôfspraak te meitsjen foar yndividuele kaai hege snelheid netwurken foardat automatyske bedrading. “Routing Topology” yn “regels” yn it “Design” menu

Selektearje koartste.

(3) It ôfwikseljen fan leadlagen tusken pins fan hege frekwinsje circuit apparaten is sa lyts mooglik. Dat is, hoe minder fias brûkt yn it komponint ferbining proses, hoe better.

Ien fia kin bringe oer 0.5pF fan ferdield capacitance, en it ferminderjen fan it oantal fias kin gâns fergrutsje de snelheid.

(4) Foar hege-frekwinsje circuit wiring, betelje omtinken oan de “cross interference” yntrodusearre troch de parallelle wiring fan it sinjaal line, dat is, crosstalk. As parallelle distribúsje net te ûntkommen is, kin in grut gebiet fan “grûn” wurde regele oan ‘e tsjinoerstelde kant fan’ e parallelle sinjaalline

Om ynterferinsje sterk te ferminderjen. Parallelle bedrading yn deselde laach is hast net te ûntkommen, mar yn twa neistlizzende lagen moat de rjochting fan ‘e bedrading perpendikulêr wêze op elkoar. Dit is net lestich te dwaan yn PROTEL, mar it is maklik om te oersjen. Yn ‘e “RoutingLayers” yn it menu “Utwerp” “regels”, selektearje Horizontaal foar Toplayer en VerTIcal foar BottomLayer. Derneist wurdt “Polygonplane” foarsjoen yn “plak”

De funksje fan it polygonale roaster koperfolie-oerflak, as jo de polygoon pleatse as in oerflak fan it heule printe circuit board, en dit koper ferbine mei de GND fan it circuit, kin it de hege frekwinsje anty-ynterferinsjefermogen ferbetterje. gruttere foardielen foar waarmte dissipaasje en printing board sterkte.

(5) Implementearje grûn wire omwâling maatregels foar benammen wichtige sinjaal rigels of lokale ienheden. “Outline selektearre objekten” wurdt foarsjoen yn “Tools”, en dizze funksje kin brûkt wurde om automatysk “wrap de grûn” fan de selektearre wichtige sinjaal rigels (lykas oscillation circuit LT en X1).

(6) Yn ‘t algemien binne de krêftline en de grûnline fan it circuit breder dan de sinjaalline. Jo kinne de “Klassen” yn it menu “Design” brûke om it netwurk te klassifisearjen, dat is ferdield yn machtnetwurk en sinjaalnetwurk. It is handich om de wiring regels yn te stellen. Skeakelje de line breedte fan macht line en sinjaal line.

(7) Ferskate soarten bedrading kinne gjin lus foarmje, en de grûndraad kin gjin stroomlus foarmje. As in loop circuit wurdt oanmakke, it sil feroarsaakje in soad ynterferinsje yn it systeem. Hjirfoar kin in wiringmetoade fan daisy chain brûkt wurde, dy’t effektyf de foarming fan loops, tûken of stompen by it bedrading kin foarkomme, mar it sil ek it probleem fan net maklike bedrading bringe.

(8) Neffens de gegevens en ûntwerp fan ferskate chips, skatte de aktuele troch de stroomfoarsjenning en bepale de fereaske draadbreedte. Neffens de empiryske formule: W (line width) ≥ L (mm/A) × I (A).

Neffens de hjoeddeiske, besykje te fergrutsjen de breedte fan de macht line en ferminderjen de loop ferset. Tagelyk, meitsje de rjochting fan ‘e macht line en de grûn line yn oerienstimming mei de rjochting fan gegevens oerdracht, dat helpt te ferbetterjen de anty-lûd fermogen. As it nedich is, kin in hege frekwinsje choke-apparaat makke fan koperdraad wûn ferrite wurde tafoege oan ‘e krêftline en grûnline om de konduksje fan heechfrekwinsjelûd te blokkearjen.

(9) De wiringbreedte fan itselde netwurk moat itselde wurde hâlden. Fariaasjes yn line breedte sil feroarsaakje oneffen line karakteristike impedance. As de oerdrachtsnelheid heech is, sil refleksje foarkomme, wat yn it ûntwerp safolle mooglik foarkommen wurde moat. Tagelyk fergrutsje de line breedte fan parallelle linen. Wannear’t de line sintrum ôfstân net mear as 3 kear de line breedte, 70% fan it elektryske fjild kin wurde behâlden sûnder ûnderlinge ynterferinsje, dat hjit it 3W prinsipe. Op dizze manier kin de ynfloed fan ferdielde kapasitânsje en ferdielde induktânsje feroarsake troch parallelle rigels wurde oerwûn.

4 Untwerp fan macht cord en grûn tried

Om de spanningsfal op te lossen feroarsake troch it lûd fan ‘e stroomfoarsjenning en de lineimpedânsje yntrodusearre troch it hegefrekwinsje-sirkwy, moat de betrouberens fan’ e stroomfoarsjenningssysteem yn ‘e hegefrekwinsje-sirkwy folslein wurde beskôge. Der binne oer it generaal twa oplossings: ien is te brûken macht bus technology foar wiring; de oare is te brûken in aparte macht oanbod laach. Yn ferliking is it produksjeproses fan de lêste komplisearre en de kosten binne djoerder. Dêrom kin it netwurk-type macht bus technology brûkt wurde foar wiring, sadat elke komponint heart ta in oare lus, en de hjoeddeiske op elke bus op it netwurk hat de neiging om te lykwicht, it ferminderjen fan de spanning drop feroarsake troch de line impedance.

De hege-frekwinsje oerdracht macht is relatyf grut, kinne jo gebrûk meitsje fan in grut gebiet fan koper, en fine in lege-resistance grûn fleantúch tichtby foar meardere grûn. Om’t de induktânsje fan ‘e grûnlieding evenredich is mei de frekwinsje en lingte, sil de mienskiplike grûnimpedânsje ferhege wurde as de wurkfrekwinsje heech is, wat de elektromagnetyske ynterferinsje opwekt troch de mienskiplike grûnimpedânsje sil ferheegje, sadat de lingte fan’ e grûndraad is nedich om sa koart mooglik te wêzen. Besykje de lingte fan ‘e sinjaalline te ferminderjen en it gebiet fan’ e grûnlus te fergrutsjen.

Stel ien of meardere heechfrekwinsje-ûntkoppelkondensatoren op ‘e krêft en grûn fan’ e chip om in tichtby hege frekwinsjekanaal te leverjen foar de transiente stroom fan ‘e yntegreare chip, sadat de stroom net troch de stroomfoarsjenning rint mei in grutte lus gebiet, dêrmei gâns ferminderjen It lûd útstriele nei bûten. Kies monolithic keramyske capacitors mei goede hege-frekwinsje sinjalen as decoupling capacitors. Brûk tantaalkondensatoren mei grutte kapasiteit of polyesterkondensatoren ynstee fan elektrolytyske kondensatoren as enerzjyopslachkondensatoren foar opladen fan circuits. Om’t de ferdielde induktânsje fan ‘e elektrolytyske kondensator grut is, is it ûnjildich foar hege frekwinsje. As jo ​​​​elektrolytyske kondensatoren brûke, brûke se yn pearen mei ûntkoppelingskondensatoren mei goede hege frekwinsje eigenskippen.

5 Oare hege snelheid circuit design techniken

Impedânsje-oerienkomst ferwiist nei in wurkjende steat wêryn de loadimpedânsje en de ynterne impedânsje fan ‘e excitaasjeboarne wurde oanpast oan elkoar om de maksimale krêftútfier te krijen. Foar hege snelheid PCB-bedrading, om sinjaalrefleksje te foarkommen, is de impedânsje fan it circuit fereaske om 50 Ω te wêzen. Dit is in sawat sifer. Yn ‘t algemien wurdt bepaald dat de basisbân fan koaksiale kabel 50 Ω is, de frekwinsjeband 75 Ω is, en de twisted draad 100 Ω is. It is gewoan in hiel getal, foar it gemak fan matching. Neffens de spesifike circuitanalyse wurdt de parallelle AC-beëiniging oannommen, en it wjerstân- en kondensatornetwurk wurde brûkt as de beëinigingsimpedânsje. De beëiniging ferset R moat wêze minder as of gelyk oan de transmissie line impedance Z0, en de capacitance C moat wêze grutter as 100 pF. It is oan te rieden om te brûken 0.1UF multilayer keramyske capacitors. De kondensator hat de funksje om lege frekwinsje te blokkearjen en hege frekwinsje troch te jaan, sadat de wjerstân R net de DC-last fan ‘e driuwende boarne is, dus dizze beëinigingsmetoade hat gjin DC-enerzjyferbrûk.

Crosstalk ferwiist nei de net winske spanningslûd-ynterferinsje feroarsake troch elektromagnetyske keppeling oan neistlizzende oerdrachtlinen as it sinjaal propagearret op ‘e oerdrachtline. Coupling is ferdield yn kapasitive coupling en inductive coupling. Oermjittige crosstalk kin falske triggering fan it circuit feroarsaakje en feroarsaakje dat it systeem net normaal wurket. Neffens guon skaaimerken fan crosstalk kinne ferskate haadmetoaden om crosstalk te ferminderjen wurde gearfette:

(1) Fergrutsje de line spacing, ferminderje de parallelle lingte, en brûk de jog metoade foar wiring as it nedich is.

(2) Wannear’t hege snelheid sinjaal rigels foldogge oan de betingsten, it tafoegjen fan ôfsluting matching kin ferminderjen of elimineren refleksjes, dêrmei ferminderjen crosstalk.

(3) Foar microstrip oerdracht linen en strip transmission linen, beheinen fan de spoar hichte nei binnen it berik boppe it grûn fleantúch kin gâns ferminderje crosstalk.

(4) As de wiring romte tastiet, ynfoegje in grûn tried tusken de twa triedden mei mear serieuze crosstalk, dat kin spylje in rol yn isolemint en ferminderje crosstalk.

Troch it ûntbrekken fan hege snelheid analyze en simulaasjebegelieding yn tradisjoneel PCB-ûntwerp, kin de sinjaalkwaliteit net garandearre wurde, en de measte fan ‘e problemen kinne net ûntdutsen wurde oant de plaatmakke test. Dit sterk ferminderet de ûntwerp effisjinsje en fergruttet de kosten, dat is fansels neidiel yn ‘e fûle merk konkurrinsje. Dêrom, foar hege snelheid PCB-ûntwerp, hawwe minsken yn ‘e yndustry in nij ûntwerpidee foarsteld, dat in “top-down” ûntwerpmetoade wurden is. Nei in ferskaat oan beliedsanalyze en optimalisaasje binne de measte mooglike problemen foarkommen en is der in soad besparre. Tiid om te soargjen dat it projektbudzjet wurdt helle, printe boards fan hege kwaliteit wurde produsearre, en ferfeelsume en kostbere testflaters wurde foarkommen.

It gebrûk fan differinsjaallinen om digitale sinjalen te ferstjoeren is in effektive maatregel om faktoaren te kontrolearjen dy’t sinjaalyntegriteit ferneatigje yn digitale sirkwy mei hege snelheid. De differinsjaal line op it printe circuit board is lykweardich oan in differinsjaaloperator magnetron yntegrearre transmission line pear wurkje yn quasi-TEM modus. Under harren is de differinsjaaloperator line op ‘e boppe- of ûnderkant fan’ e PCB lykweardich oan de keppele microstrip line en leit op ‘e binnenste laach fan’ e multilayer PCB De differinsjaaloperator line is lykweardich oan in breedside keppele strip line. It digitale sinjaal wurdt oerbrocht op de differinsjaaloperator line yn in ûneven modus oerdracht modus, dat is, it faze ferskil tusken de positive en negative sinjalen is 180 °, en it lûd wurdt keppele oan in pear differinsjaaloperator linen yn in mienskiplike modus. De spanning of stroom fan it circuit wurdt subtrahearre, sadat it sinjaal kin wurde krigen om gewoane modus lûd te eliminearjen. De leechspanningsamplitude as stroomútfier fan it differinsjaallinepaar foldocht oan ‘e easken fan hege snelheid yntegraasje en leech enerzjyferbrûk.

6 slotopmerkingen

Mei de trochgeande ûntwikkeling fan elektroanyske technology is it ymperatyf om de teory fan sinjaalintegriteit te begripen om it ûntwerp fan hege snelheid PCB’s te begelieden en te ferifiearjen. Guon ûnderfining gearfette yn dit artikel kin helpe hege-snelheid circuit PCB ûntwerpers koarter de ûntwikkeling syklus, mije ûnnedige omwegen, en besparje manpower en materiaal boarnen. Untwerpers moatte trochgean te ûndersykjen en te ferkennen yn eigentlik wurk, trochgean te sammeljen ûnderfining, en kombinearje nije technologyen te ûntwerpen hege-snelheid PCB circuit boards mei poerbêste prestaasjes.