Metode i vještine projektiranja PCB -a

1. Kako odabrati PCB ploča?

Odabir PCB ploče mora zadovoljiti zahtjeve dizajna i masovnu proizvodnju te ravnotežu između. Zahtjevi za projektiranje uključuju električne i mehaničke dijelove. To je obično važno pri projektiranju vrlo brzih PCB ploča (frekvencije veće od GHz). Na primjer, materijal fr-4 koji se danas obično koristi možda neće biti prikladan jer dielektrični gubitak na nekoliko GHz ima veliki učinak na slabljenje signala. U slučaju električne energije obratite pozornost na dielektričnu konstantu i dielektrične gubitke na projektiranoj frekvenciji.

ipcb

2. Kako izbjeći visokofrekventne smetnje?

Osnovna ideja izbjegavanja visokofrekventnih smetnji je minimiziranje smetnji visokofrekventnog elektromagnetskog polja signala, poznatog i kao preslušavanje. Možete povećati udaljenost između signala velike brzine i analognog signala ili analognim signalom dodati tragove uzemljenja/šanta. Također obratite pozornost na digitalne smetnje uzemljenja s analognog tla.

3. Kako riješiti problem integriteta signala u dizajnu velike brzine?

Integritet signala u osnovi je pitanje usklađenosti impedancije. Čimbenici koji utječu na podudaranje impedancije uključuju arhitekturu izvora signala, izlaznu impedanciju, karakterističnu impedanciju kabela, karakteristiku na strani opterećenja i arhitekturu topologije kabela. Rješenje je * prekid i prilagodba topologije kabela.

4. Kako realizirati diferencijalno ožičenje?

Ožičenje para razlika mora imati dvije točke na koje treba obratiti pozornost. Jedan je da duljina dviju linija treba biti što je moguće dulja, a drugi je da udaljenost između dviju linija (određena razlikom impedancije) uvijek treba ostati konstantna, odnosno da ostane paralelna. Postoje dva paralelna načina rada: jedan je da dvije linije idu na istom sloju jedan pored drugog, a drugi je da se dvije linije provlače na dva susjedna sloja gornjeg i donjeg sloja. Općenito, nekadašnja usporedna implementacija je češća.

5. Kako realizirati diferencijalno ožičenje za signalnu liniju sata sa samo jednim izlaznim priključkom?

Želite li koristiti diferencijalno ožičenje mora biti izvor signala, a prijemni kraj je također diferencijalni signal smislen. Stoga je nemoguće koristiti diferencijalno ožičenje za signal sata sa samo jednim izlazom.

6. Može li se dodati odgovarajući otpor između parova razlika razlika na prijemnom kraju?

Odgovarajući otpor između para diferencijalnih vodova na prijemnom kraju obično se dodaje, a njegova vrijednost treba biti jednaka vrijednosti diferencijalne impedancije. Kvaliteta signala bit će bolja.

7. Zašto bi ožičenje parova razlika bilo najbliže i paralelno?

Ožičenje parova razlika treba biti prikladno blizu i paralelno. Odgovarajuća visina je posljedica razlike impedancije, koja je važan parametar pri projektiranju parova razlika. Paralelnost je također potrebna za održavanje dosljednosti diferencijalne impedancije. Ako su dvije linije udaljene ili blizu, diferencijalna impedancija neće biti dosljedna, što utječe na integritet signala i kašnjenje TIminga.

8. Kako se nositi s nekim teoretskim sukobima u stvarnom ožičenju?

(1). U osnovi, ispravno je odvojiti module/brojeve. Treba paziti da se ne prijeđe MOAT i ne dopusti da napajanje i povratni tok povratnog signala postanu preveliki.

(2). Kristalni oscilator je simulirani oscilirajući krug s pozitivnom povratnom spregom, a stabilni oscilirajući signali moraju zadovoljiti specifikacije pojačanja i faze petlje, koji su skloni smetnjama, čak ni sa tragovima uzemljenja možda neće moći potpuno izolirati smetnje. I previše daleko, buka na ravnini zemlje također će utjecati na oscilacijski krug pozitivne povratne sprege. Stoga kristalni oscilator i čip svakako približite što je moguće bliže.

(3). Doista, postoji mnogo sukoba između ožičenja velike brzine i zahtjeva EMI-a. Međutim, osnovno je načelo da se zbog otpornosti ili feritnog zrna dodanog EMI -om neke električne karakteristike signala ne mogu uzrokovati da ne zadovolje specifikacije. Stoga je najbolje koristiti tehniku ​​slaganja ožičenja i slaganja PCB-a za rješavanje ili smanjenje problema s EMI-jem, poput obloga signala velike brzine. Konačno, upotrijebljen je kapacitet otpornika ili metoda feritnih zrnaca za smanjenje oštećenja signala.

9. Kako riješiti kontradiktornost između ručnog ožičenja i automatskog ožičenja brzih signala?

Danas je većina automatskih kabelskih uređaja u jakom softveru za postavljanje kabela postavila ograničenja za kontrolu načina namota i broja rupa. Tvrtke EDA -e ponekad se uvelike razlikuju u postavljanju mogućnosti i ograničenja motora s namotom. Na primjer, postoji li dovoljno ograničenja za kontrolu načina navoja zmijolikih linija, ima li dovoljno ograničenja za kontrolu razmaka parova razlika itd. To će utjecati na to može li automatsko ožičenje izvan ožičenja biti u skladu s idejom dizajnera. Osim toga, poteškoće s ručnim podešavanjem ožičenja također su apsolutno povezane sa sposobnošću motora za navijanje. Na primjer, kapacitet guranja žice, kapacitet guranja kroz rupu, pa čak i kapacitet guranja žice na bakrenoj prevlaci i tako dalje. Dakle, odaberite kabel sa snažnim motorom s namotom, to je način rješavanja.

10. O testnom kuponu.

Testni kupon koristi se za mjerenje da li karakteristična impedancija PROIZVODNE PCB ploče zadovoljava zahtjeve dizajna pomoću vremenskog reflektometra (TDR). Općenito, impedancija za kontrolu je jednolinijski i razlika dva slučaja. Stoga bi širina retka i razmak između redaka (ako je različit) na testnom kuponu trebali biti isti kao i linija koja se kontrolira. Najvažnije je mjesto mjesta uzemljenja. Kako bi se smanjila vrijednost induktivnosti uzemljenog voda, točka uzemljenja TDR sonde obično je vrlo blizu vrha sonde. Stoga udaljenost i način mjerenja signalne točke i točke uzemljenja na ispitnom kuponu trebaju biti u skladu s korištenom sondom.

11. U dizajnu PCB-a velike brzine, prazno područje signalnog sloja može biti premazano bakrom, a kako rasporediti bakreno premazano uzemljenje i napajanje više slojeva signala?

Općenito, u praznom području bakrena prevlaka je većina kućišta uzemljena. Samo obratite pozornost na udaljenost između bakra i signalnog voda kada se bakar nanese pored signalne linije velike brzine, jer će primijenjeni bakar smanjiti karakterističnu impedanciju voda. Također pazite da ne utjecate na karakterističnu impedanciju drugih slojeva, kao u konstrukciji s dvostrukim trakama.

12. Može li se signalna linija iznad ravnine napajanja koristiti za izračun karakteristične impedancije pomoću modela mikrotrakaste linije? Može li se signal između napajanja i uzemljenja izračunati pomoću modela s vrpcom?

Da, i ravnina snage i ravnina tla moraju se uzeti u obzir kao referentne ravnine pri izračunavanju karakteristične impedancije. Na primjer, četveroslojna ploča: gornji sloj-sloj snage-sloj-donji sloj. U ovom slučaju, model karakteristične impedancije ožičenja gornjeg sloja je model mikrotrakaste linije s ravninom snage kao referentnom ravninom.

13. Mogu li ispitne točke automatski generirane softverom na PCB -u velike gustoće udovoljiti ispitnim zahtjevima za masovnu proizvodnju općenito?

Mogu li ispitne točke koje automatski generira opći softver zadovoljiti potrebe ispitivanja ovisi o tome odgovaraju li specifikacije dodanih ispitnih točaka zahtjevima stroja za ispitivanje. Osim toga, ako je ožičenje previše gusto i specifikacija dodavanja ispitnih točaka je stroga, možda neće moći automatski dodati ispitne točke u svaki odjeljak linije, naravno, morate ručno ispuniti mjesto ispitivanja.

14. Hoće li dodavanje ispitnih točaka utjecati na kvalitetu signala velike brzine?

Utječe li to na kvalitetu signala, ovisi o načinu dodavanja ispitnih točaka i brzini signala. U osnovi, dodatne testne točke (ne preko ili DIP pina kao ispitne točke) mogu se dodati liniji ili izvući iz linije. Prvi je ekvivalentan dodavanju vrlo malog kondenzatora na liniji, drugi je dodatna grana. Oba ova uvjeta imaju veći ili manji utjecaj na signale velike brzine, a stupanj utjecaja povezan je s frekvencijom brzine i rubnom brzinom signala. Utjecaj se može postići simulacijom. U načelu, što je ispitna točka manja, to je bolja (naravno, kako bi zadovoljila zahtjeve ispitnog stroja) kraća grana, to bolje.

15. Brojni PCB sustav, kako spojiti masu između ploča?

Kad su signal ili napajanje između svake PCB ploče međusobno spojeni, na primjer, ploča ima napajanje ili signal na ploču B, mora postojati jednaka količina struje iz podnog toka natrag na ploču A (to je Kirchoff važeći zakon). Struja u ovom sloju će se vratiti na najnižu impedanciju. Stoga broj pinova dodijeljenih formaciji ne smije biti prenizak na svakom sučelju, bilo napajanju ili signalnoj vezi, kako bi se smanjila impedancija i time smanjila buka formacije. Također je moguće analizirati cijelu strujnu petlju, osobito veći dio struje, te prilagoditi spoj tla ili tla za upravljanje protokom struje (na primjer, za stvaranje niske impedancije na jednom mjestu tako da većina struje koja teče kroz to mjesto), smanjujući utjecaj na druge osjetljivije signale.