Metoda za realizaciju brzog PCB ožičenja

Iako tiskana pločica (PCB) ožičenje igra ključnu ulogu u krugovima velike brzine, često je samo jedan od posljednjih koraka u procesu projektiranja kruga. Postoji mnogo aspekata brzog PCB ožičenja. Postoji mnogo literature o ovoj temi za referencu. Ovaj članak uglavnom raspravlja o problemima ožičenja brzih krugova s ​​praktične točke gledišta. Glavna svrha je pomoći novim korisnicima da obrate pozornost na mnoga različita pitanja koja treba uzeti u obzir pri projektiranju ožičenja PCB-a u krugu velike brzine. Druga je svrha pružiti materijal za pregled za kupce koji neko vrijeme nisu dirali ožičenje PCB-a. Ograničen izgledom članka, ovaj članak ne može detaljno raspravljati o svim pitanjima, ali će se u članku raspravljati o ključnim dijelovima koji imaju najveći učinak na poboljšanje performansi kruga, skraćivanje vremena dizajna i uštedu vremena modifikacije.

ipcb

Iako se ovaj članak fokusira na sklopove koji se odnose na brza operativna pojačala, pitanja i metode o kojima se raspravlja u ovom članku općenito su primjenjivi na ožičenje koje se koristi u većini drugih analognih sklopova velike brzine. Kada operacijsko pojačalo radi u frekvencijskom pojasu vrlo visokih radio frekvencija (RF), izvedba kruga uvelike ovisi o rasporedu PCB-a. Dizajn kruga visokih performansi koji izgleda dobro na crtežu može postići uobičajene performanse samo ako je pod utjecajem nemarnog i nemarnog ožičenja. Stoga će prethodno razmatranje i pažnja na važne detalje tijekom cijelog procesa ožičenja pomoći da se osigura očekivana izvedba kruga. Shema Iako dobra shema ne jamči dobro ožičenje, dobro ožičenje počinje dobrom shemom. Prilikom crtanja shematskog dijagrama moramo dobro razmisliti, te moramo uzeti u obzir smjer signala cijelog kruga. Ako na shemi postoji normalan i stabilan tok signala s lijeva na desno, tada bi trebao postojati jednako dobar protok signala na PCB-u. Dajte što je moguće više korisnih informacija o shemi. Na taj način, čak i ako neke probleme ne može riješiti inženjer projektiranja strujnih krugova, kupci također mogu tražiti druge kanale za pomoć u rješavanju problema sa krugovima. Uz uobičajene referentne identifikatore, potrošnju energije i toleranciju pogreške, koje druge informacije treba navesti u shemi? Sljedeće će dati neke prijedloge za pretvaranje običnih shema u najbolje sheme. Dodajte valne oblike, mehaničke informacije o kućištu, duljinu ispisanih linija i prazna područja; naznačiti koje komponente treba postaviti na PCB; dati informacije o prilagodbi, raspon vrijednosti komponenti, informacije o rasipanju topline, ispisane linije kontrolne impedancije, komentare i kratke sklopove Opis radnje i druge informacije itd. Nemojte vjerovati da, ako sami ne dizajnirate ožičenje, morate ostaviti dovoljno vremena da pažljivo provjerite dizajn osobe za ožičenje. Mala prevencija može vrijediti sto puta više od lijeka. Nemojte očekivati ​​da će osoba za ožičenje razumjeti ideje dizajnera. Rana mišljenja i smjernice u procesu projektiranja ožičenja najvažniji su. Što se više informacija može pružiti i što je više uključeno u cijeli proces ožičenja, to će rezultirajući PCB biti bolji. Postavite okvirnu točku završetka za inženjera za projektiranje ožičenja i brzo provjerite prema željenom izvješću o napretku ožičenja. Ova metoda zatvorene petlje može spriječiti pogrešno ožičenje, čime se smanjuje mogućnost redizajniranja. Upute koje je potrebno dati inženjeru ožičenja uključuju: kratak opis funkcije kruga, shematski dijagram PCB-a koji označava ulazna i izlazna mjesta, informacije o slaganju PCB-a (na primjer, koliko je debela ploča, koliko slojeva postoje detaljne informacije o svakom sloju signala i ravni uzemljenja: potrošnja energije, žica za uzemljenje, analogni signal, digitalni signal i RF signal, itd.); koji su signali potrebni za svaki sloj; potrebno je postavljanje važnih komponenti; točan položaj komponenata zaobilaznice; važni su ti ispisani redovi; koje linije trebaju za kontrolu impedancijskih tiskanih linija; Koje linije trebaju odgovarati duljini; veličina komponenti; koje ispisane linije moraju biti daleko jedna od druge (ili blizu); koje linije moraju biti daleko jedna od druge (ili blizu); koje komponente moraju biti daleko jedna od druge (ili blizu); koje komponente treba postaviti na PCB iznad, koje su postavljene ispod. Inženjeri za ožičenje nikada se ne mogu žaliti na previše informacija koje treba dati. Nikada nema previše informacija. Zatim ću podijeliti iskustvo učenja: prije otprilike 10 godina izveo sam projekt dizajna višeslojne ploče za površinsku montažu s komponentama na obje strane ploče. Koristite puno vijaka za pričvršćivanje ploče u pozlaćeno aluminijsko kućište (jer postoje vrlo strogi standardi za otpornost na udarce). Igle koje osiguravaju prolaz pristranosti prolaze kroz ploču. Ovaj pin je spojen na PCB žicama za lemljenje. Ovo je vrlo kompliciran uređaj. Some components on the board are used for test setting (SAT). No, inženjer je jasno definirao mjesto tih komponenti. Gdje su instalirane ove komponente? Odmah ispod ploče. Kada inženjeri i tehničari proizvoda moraju rastaviti cijeli uređaj i ponovno ga sastaviti nakon dovršetka postavki, ovaj postupak postaje vrlo kompliciran. Therefore, such errors must be minimized as much as possible. Position is just like in the PCB, position is everything. Gdje staviti krug na PCB, gdje instalirati njegove specifične komponente kruga i koji su drugi susjedni krugovi, a sve je to vrlo važno. Obično su položaji ulaza, izlaza i napajanja unaprijed određeni, ali sklopovi između njih moraju biti kreativni. Zato će obraćanje pažnje na detalje ožičenja imati značajan utjecaj na kasniju proizvodnju. Počnite s položajem ključnih komponenti i razmotrite specifičan krug i cijeli PCB. Određivanje položaja ključnih komponenti i putanje signala od početka pomaže osigurati da dizajn postigne očekivane radne ciljeve. Dobivanje pravog dizajna jednom može smanjiti troškove i pritisak, a time i skratiti razvojni ciklus. Bypass napajanje Postavljanje premosnog napajanja na kraju napajanja pojačala radi smanjenja buke vrlo je važan smjer u procesu projektiranja PCB-a, uključujući i za brza operativna pojačala i druge strujne krugove velike brzine. Postoje dvije uobičajene metode konfiguracije za zaobilaženje brzih operativnih pojačala. * Ova metoda uzemljenja terminala napajanja je najučinkovitija u većini slučajeva, koristeći više paralelnih kondenzatora za izravno uzemljenje priključka napajanja operacijskog pojačala. Općenito govoreći, dva paralelna kondenzatora su dovoljna, ali dodavanje paralelnih kondenzatora može donijeti prednosti nekim krugovima. Paralelno spajanje kondenzatora s različitim vrijednostima kapacitivnosti pomaže da se osigura da pin napajanja ima vrlo nisku impedanciju izmjenične struje (AC) u širokom frekvencijskom pojasu. To je osobito važno kod frekvencije prigušenja omjera odbijanja napajanja operacijskog pojačala (PSR). Ovaj kondenzator pomaže u kompenziranju smanjenog PSR-a pojačala. Održavanje uzemljenja niske impedancije u mnogim rasponima od deset oktava pomoći će osigurati da štetni šum ne može ući u operacijsko pojačalo. (Slika 1) prikazuje prednosti paralelne uporabe više kondenzatora. Na niskim frekvencijama, veliki kondenzatori osiguravaju put uzemljenja niske impedancije. Ali kada frekvencija dosegne vlastitu rezonantnu frekvenciju, kompatibilnost kondenzatora će biti oslabljena i postupno će se činiti induktivnom.