Ներկայումս բարձր հաճախականությամբ և գերարագ PCB դիզայնը դարձել է հիմնական, և PCB Layout-ի յուրաքանչյուր ինժեներ պետք է հմուտ լինի: Հաջորդը, Banermei-ն ձեզ հետ կկիսվի բարձր հաճախականությամբ և արագությամբ PCB սխեմաների ապարատային փորձագետների նախագծման փորձով, և հուսով եմ, որ այն օգտակար կլինի բոլորի համար:

1. Ինչպե՞ս խուսափել բարձր հաճախականության միջամտությունից:

Բարձր հաճախականության միջամտությունից խուսափելու հիմնական գաղափարը բարձր հաճախականության ազդանշանների էլեկտրամագնիսական դաշտի միջամտությունը նվազագույնի հասցնելն է, որն այսպես կոչված խաչմերուկն է (Crosstalk): Դուք կարող եք մեծացնել գերարագ ազդանշանի և անալոգային ազդանշանի միջև հեռավորությունը կամ անալոգային ազդանշանի կողքին ավելացնել հողի պաշտպանիչ/շանթային հետքեր: Նաև ուշադրություն դարձրեք թվային գետնից դեպի անալոգային հողի աղմուկի միջամտությանը:

2. Ինչպե՞ս հաշվի առնել դիմադրողականության համընկնումը բարձր արագությամբ PCB-ի նախագծման սխեմաները նախագծելիս:

Բարձր արագությամբ PCB սխեմաների նախագծման ժամանակ դիմադրողականության համընկնումը դիզայնի տարրերից մեկն է: Իմպեդանսի արժեքը բացարձակ կապ ունի լարերի միացման մեթոդի հետ, ինչպես օրինակ՝ մակերեսային շերտով (միկրոշերտ) կամ ներքին շերտով (շերտագիծ/կրկնակի շերտագիծ), հեռավորությունը հղման շերտից (ուժային շերտ կամ հողային շերտ), լարերի լայնությունը, PCB նյութը։ և այլն: Երկուսն էլ կազդեն հետքի բնորոշ դիմադրության արժեքի վրա: Այսինքն, դիմադրության արժեքը կարող է որոշվել միայն լարերի միացումից հետո: Ընդհանուր առմամբ, մոդելավորման ծրագրակազմը չի կարող հաշվի առնել միացման որոշ պայմաններ՝ ընդհատվող դիմադրողականությամբ՝ շղթայի մոդելի սահմանափակման կամ օգտագործվող մաթեմատիկական ալգորիթմի պատճառով: Այս պահին սխեմատիկ դիագրամի վրա կարող են վերապահվել միայն որոշ տերմինատորներ (վերջատում), ինչպիսին է սերիայի դիմադրությունը: Մեղմացնել հետքի դիմադրողականության ընդհատման ազդեցությունը: Խնդրի իրական լուծումը լարերի միացման ժամանակ դիմադրողականության ընդհատումներից խուսափելն է:

3. Բարձր արագությամբ PCB նախագծման ժամանակ դիզայները ո՞ր կողմերը պետք է հաշվի առնի EMC և EMI կանոնները:

Ընդհանրապես, EMI/EMC դիզայնը պետք է միաժամանակ հաշվի առնի ինչպես ճառագայթված, այնպես էլ իրականացվող ասպեկտները: Առաջինը պատկանում է ավելի բարձր հաճախականության մասին (<30 ՄՀց), իսկ երկրորդը ցածր հաճախականության մասին է (<30 ՄՀց): Այսպիսով, դուք չեք կարող պարզապես ուշադրություն դարձնել բարձր հաճախականության վրա և անտեսել ցածր հաճախականության մասը: Լավ EMI/EMC դիզայնը պետք է հաշվի առնի սարքի գտնվելու վայրը, PCB կույտի դասավորությունը, միացման կարևոր եղանակը, սարքի ընտրությունը և այլն դասավորության սկզբում: Եթե ​​նախօրոք ավելի լավ պայմանավորվածություն չլինի, այն հետո կլուծվի։ Կես ջանք գործադրելով կրկնակի արդյունք կտա և կբարձրացնի ծախսերը: Օրինակ, ժամացույցի գեներատորի գտնվելու վայրը չպետք է մոտ լինի արտաքին միակցիչին: Բարձր արագությամբ ազդանշանները պետք է հնարավորինս շատ գնան ներքին շերտ: Ուշադրություն դարձրեք բնորոշ դիմադրության համապատասխանությանը և հղման շերտի շարունակականությանը` արտացոլումները նվազեցնելու համար: Սարքի կողմից մղվող ազդանշանի արագությունը պետք է լինի հնարավորինս փոքր՝ բարձրությունը նվազեցնելու համար: Հաճախականության բաղադրիչները, երբ ընտրելով անջատող/շրջանցող կոնդենսատոր, ուշադրություն դարձրեք, թե արդյոք դրա հաճախականության արձագանքը համապատասխանում է ուժային հարթության վրա աղմուկը նվազեցնելու պահանջներին: Բացի այդ, ուշադրություն դարձրեք բարձր հաճախականության ազդանշանային հոսանքի վերադարձի ճանապարհին, որպեսզի օղակի տարածքը հնարավորինս փոքր լինի (այսինքն՝ օղակի դիմադրությունը հնարավորինս փոքր)՝ ճառագայթումը նվազեցնելու համար: Գետինը կարող է նաև բաժանվել՝ բարձր հաճախականության աղմուկի տիրույթը վերահսկելու համար: Վերջապես, ճիշտ ընտրեք շասսիի հիմքը PCB-ի և պատյանի միջև:

4. Ինչպե՞ս ընտրել PCB տախտակ:

PCB տախտակի ընտրությունը պետք է հավասարակշռություն պահպանի դիզայնի պահանջների և զանգվածային արտադրության և արժեքի միջև: Դիզայնի պահանջները ներառում են ինչպես էլեկտրական, այնպես էլ մեխանիկական մասեր: Սովորաբար նյութի այս խնդիրն ավելի կարևոր է շատ բարձր արագությամբ PCB տախտակներ (ԳՀց-ից ավելի հաճախականություն) նախագծելիս: Օրինակ, սովորաբար օգտագործվող FR-4 նյութը, մի քանի ԳՀց հաճախականությամբ դիէլեկտրական կորուստը մեծ ազդեցություն կունենա ազդանշանի թուլացման վրա և կարող է հարմար չլինել: Ինչ վերաբերում է էլեկտրականությանը, ուշադրություն դարձրեք, թե արդյոք դիէլեկտրական հաստատունը և դիէլեկտրական կորուստը հարմար են նախագծված հաճախականության համար:

5. Ինչպե՞ս հնարավորինս բավարարել EMC պահանջները՝ առանց ծախսերի չափազանց մեծ ճնշում գործադրելու:

EMC-ի պատճառով PCB տախտակի թանկացումը սովորաբար պայմանավորված է գետնի շերտերի քանակի ավելացմամբ՝ պաշտպանական էֆեկտը բարձրացնելու և ֆերիտային բշտիկների, խեղդուկների և բարձր հաճախականության ներդաշնակ ճնշող սարքերի ավելացումով: Բացի այդ, սովորաբար անհրաժեշտ է համապատասխանեցնել պաշտպանիչ կառուցվածքը այլ հաստատությունների վրա, որպեսզի ամբողջ համակարգը բավարարի EMC-ի պահանջները: Հետևյալը տրամադրում է միայն PCB տախտակի նախագծման մի քանի տեխնիկա՝ միացումից առաջացած էլեկտրամագնիսական ճառագայթման ազդեցությունը նվազեցնելու համար:

Փորձեք ընտրել ավելի դանդաղ ազդանշանի արագությամբ սարք՝ ազդանշանի կողմից առաջացած բարձր հաճախականության բաղադրիչները նվազեցնելու համար:

Ուշադրություն դարձրեք բարձր հաճախականության բաղադրիչների տեղադրմանը, ոչ շատ մոտ արտաքին միակցիչին:

Ուշադրություն դարձրեք բարձր արագության ազդանշանների դիմադրողականության համապատասխանությանը, լարերի շերտին և դրա վերադարձի հոսանքի ուղուն՝ բարձր հաճախականության արտացոլումը և ճառագայթումը նվազեցնելու համար:

Տեղադրեք բավարար և համապատասխան կապակցող կոնդենսատորներ յուրաքանչյուր սարքի սնուցման ցողունների վրա, որպեսզի թուլացնեն աղմուկը հոսանքի հարթության և վերգետնյա հարթության վրա: Հատուկ ուշադրություն դարձրեք, թե արդյոք հաճախականության արձագանքը և կոնդենսատորի ջերմաստիճանի բնութագրերը համապատասխանում են նախագծման պահանջներին:

Արտաքին միակցիչի մոտ գտնվող հողը կարող է պատշաճ կերպով առանձնացվել գետնից, իսկ միակցիչի հիմքը կարող է միացված լինել մոտակայքում գտնվող շասսիի հողին:

Գետնապահ/շանթային հետքերը կարող են պատշաճ կերպով օգտագործվել որոշ հատուկ բարձր արագության ազդանշանների կողքին: Բայց ուշադրություն դարձրեք պահակային/շանթային հետքերի ազդեցությանը հետքի բնորոշ դիմադրության վրա:

Էլեկտրաէներգիայի շերտը գետնի շերտից փոքրանում է 20H, իսկ H-ն ուժային շերտի և գետնի շերտի միջև հեռավորությունն է:

6. Ինչ ասպեկտների վրա պետք է ուշադրություն դարձնել 2G-ից բարձր բարձր հաճախականությամբ PCB-ն նախագծելիս, երթուղավորելիս և դասավորելիս:

2G-ից բարձր բարձր հաճախականությամբ PCB-ները պատկանում են ռադիոհաճախականության սխեմաների նախագծմանը և չեն մտնում բարձր արագությամբ թվային շղթայի նախագծման քննարկման շրջանակում: Ռադիոհաճախականության շղթայի դասավորությունը և երթուղին պետք է դիտարկել սխեմայի հետ միասին, քանի որ դասավորությունը և երթուղին կառաջացնեն բաշխման էֆեկտներ: Ավելին, ռադիոհաճախականության սխեմաների նախագծման որոշ պասիվ սարքեր իրականացվում են պարամետրացված սահմանումների և հատուկ ձևավորված պղնձե փայլաթիթեղների միջոցով: Հետևաբար, EDA գործիքները պահանջվում են պարամետրացված սարքեր տրամադրելու և հատուկ ձևավորված պղնձե փայլաթիթեղներ խմբագրելու համար: Mentor’s Boardstation-ն ունի ՌԴ նախագծման հատուկ մոդուլ, որը կարող է բավարարել այս պահանջները: Ավելին, ընդհանուր ՌԴ դիզայնը պահանջում է ՌԴ շղթաների վերլուծության մասնագիտացված գործիքներ: Արդյունաբերության մեջ ամենահայտնին agilent-ի eesoft-ն է, որը լավ ինտերֆեյս ունի Mentor-ի գործիքների հետ:

7. Արդյո՞ք փորձարկման կետերի ավելացումը կազդի բարձր արագության ազդանշանների որակի վրա:

Արդյոք դա կազդի ազդանշանի որակի վրա, կախված է փորձարկման կետերի ավելացման մեթոդից և ազդանշանի արագությունից: Հիմնականում, լրացուցիչ փորձարկման կետեր (մի օգտագործեք գոյություն ունեցող միջոցով կամ DIP փին որպես փորձարկման կետեր) կարող են ավելացվել գծին կամ կարճ գիծ հանել գծից: Առաջինը համարժեք է գծի վրա փոքր կոնդենսատոր ավելացնելուն, երկրորդը լրացուցիչ ճյուղ է: Այս երկու պայմաններն էլ քիչ թե շատ կազդեն բարձր արագության ազդանշանի վրա, և ազդեցության չափը կապված է ազդանշանի հաճախականության արագության և ազդանշանի եզրային արագության հետ: Ազդեցության մեծությունը կարելի է իմանալ սիմուլյացիայի միջոցով: Սկզբունքորեն, որքան փոքր է փորձարկման կետը, այնքան լավ (իհարկե, այն պետք է համապատասխանի փորձարկման գործիքի պահանջներին), որքան կարճ լինի ճյուղը, այնքան լավ: