PCB նախագծել բարձր արագությամբ անալոգային մուտքային ազդանշանի երթուղային մեթոդ

Որքան լայն է գծի լայնությունը, այնքան ուժեղ է հակամիջամտության ունակությունը և ավելի լավ ազդանշանի որակը (մաշկի էֆեկտի ազդեցությունը): Բայց միևնույն ժամանակ, 50Ω բնորոշ դիմադրության պահանջը պետք է երաշխավորված լինի: Նորմալ FR4 տախտակ, մակերեսային գծի լայնությունը 6MIL դիմադրությունը 50Ω է: Սա ակնհայտորեն չի կարող բավարարել բարձր արագությամբ անալոգային մուտքագրման ազդանշանի որակի պահանջները, այնպես որ մենք սովորաբար օգտագործում ենք GND02-ի խոռոչը և թույլ ենք տալիս, որ այն վերաբերի ART03 շերտին: Այս կերպ դիֆերենցիալ ազդանշանը կարելի է հաշվել որպես 12/10, իսկ մեկ գիծը՝ 18MIL: (Նկատի ունեցեք, որ գծի լայնությունը գերազանցում է 18MIL-ը, իսկ հետո լայնացումը անիմաստ է)

PCB-ի նախագծման բարձր արագությամբ անալոգային մուտքային ազդանշանի երթուղման մեթոդ և կանոններ

Նկարում կանաչով ընդգծված CLINE-ը վերաբերում է ART03 շերտի մեկ տողով և դիֆերենցիալ բարձր արագությամբ անալոգային մուտքագրմանը: Դա անելիս պետք է հաշվի առնել որոշ մանրամասներ.

(1) TOP շերտի մոդելավորման մասը պետք է փաթեթավորվի, ինչպես ցույց է տրված վերևի նկարում: Հարկ է նշել, որ աղացած պղնձից մինչև CLINE անալոգային մուտքի հեռավորությունը պետք է լինի 3 Վտ, այսինքն՝ AIRGAP-ը պղնձի եզրից մինչև CLINE երկու անգամ գերազանցում է գծի լայնությունը: Որոշ էլեկտրամագնիսական տեսական հաշվարկների և սիմուլյացիաների համաձայն, PCB-ի վրա ազդանշանային գծերի մագնիսական դաշտը և էլեկտրական դաշտը հիմնականում բաշխված են 3 Վտ տիրույթում: (Շրջապատող ազդանշանների աղմուկի միջամտությունը 1%-ից փոքր է կամ հավասար է):

(2) Անալոգային տարածքի դրական շերտի GND պղինձը նույնպես պետք է մեկուսացված լինի շրջակա թվային տարածքից, այսինքն, բոլոր շերտերը մեկուսացված են:

(3) GND02-ի խոռոչի համար մենք սովորաբար փորում ենք այս ամբողջ տարածքը, ուստի գործողությունը համեմատաբար պարզ է և խնդիր չկա: Բայց հաշվի առնելով մանրամասները կամ ավելի լավ անելու համար, մենք կարող ենք միայն անալոգային մուտքային լարերի հատվածը փորել, իհարկե, նույնը, ինչ TOP շերտը, 3W տարածքը: Սա կարող է երաշխավորել ազդանշանի որակը և տախտակի հարթությունը: Մշակման արդյունքը հետևյալն է.

PCB-ի նախագծման բարձր արագությամբ անալոգային մուտքային ազդանշանի երթուղման մեթոդ և կանոններ

Այս կերպ, արագընթաց անալոգային մուտքային ազդանշանի վերադարձի ուղին կարող է արագ վերահոսել GND02 շերտի վրա: Այսինքն՝ վերգետնյա վերադարձի մոդելավորված ուղին դառնում է ավելի կարճ:

(4) Անկանոն բռունցքով հարվածեք մեծ թվով GND միջանցքներ գերարագ անալոգային ազդանշանի շուրջ, որպեսզի անալոգային ազդանշանը արագ ետ հոսի: Այն կարող է նաև կլանել աղմուկը:

PCB-ի նախագծման բարձր արագությամբ անալոգային մուտքային ազդանշանի երթուղային կանոններ

Կանոն 1. Բարձր արագությամբ PCB ազդանշանների երթուղիների պաշտպանման կանոններ Բարձր արագությամբ PCB-ի նախագծման մեջ գերարագ ազդանշանային գծերի հիմնական երթուղիները, ինչպիսիք են ժամացույցները, պետք է պաշտպանված լինեն: Եթե ​​չկա վահան կամ միայն դրա մի մասը, դա կառաջացնի EMI արտահոսք: Խորհուրդ է տրվում, որ պաշտպանված մետաղալարը հողակցվի 1000 մլ-ի համար անցքով:

PCB-ի նախագծման բարձր արագությամբ անալոգային մուտքային ազդանշանի երթուղման մեթոդ և կանոններ

Կանոն 2. Բարձր արագությամբ ազդանշանի երթուղի փակ հանգույցի կանոններ

PCB տախտակների աճող խտության պատճառով PCB LAYOUT-ի շատ ինժեներներ հակված են սխալի երթուղավորման գործընթացում, այսինքն՝ բարձր արագությամբ ազդանշանային ցանցեր, ինչպիսիք են ժամացույցի ազդանշանները, որոնք արտադրում են փակ օղակի արդյունքներ բազմաշերտ PCB-ները երթուղղելիս: Նման փակ հանգույցի արդյունքում կարտադրվի հանգույց ալեհավաք, որը կբարձրացնի EMI-ի ճառագայթման ինտենսիվությունը:

PCB-ի նախագծման բարձր արագությամբ անալոգային մուտքային ազդանշանի երթուղման մեթոդ և կանոններ

Կանոն 3. Բարձր արագությամբ ազդանշանի երթուղային բաց հանգույցի կանոններ

2-րդ կանոնը նշում է, որ գերարագ ազդանշանների փակ հանգույցը կառաջացնի EMI ճառագայթում, բայց բաց հանգույցը կառաջացնի նաև EMI ճառագայթում:

Բարձր արագությամբ ազդանշանային ցանցեր, ինչպիսիք են ժամացույցի ազդանշանները, երբ բազմաշերտ PCB-ն ուղղորդվում է բաց հանգույցի արդյունք, կստեղծվի գծային ալեհավաք, որը մեծացնում է EMI ճառագայթման ինտենսիվությունը:

PCB-ի նախագծման բարձր արագությամբ անալոգային մուտքային ազդանշանի երթուղման մեթոդ և կանոններ

Կանոն 4. Բարձր արագությամբ ազդանշանի բնորոշ դիմադրության շարունակականության կանոն

Բարձր արագությամբ ազդանշանների համար բնորոշ դիմադրությունը պետք է լինի շարունակականությունը շերտերի միջև անցում կատարելիս, հակառակ դեպքում դա կբարձրացնի EMI ճառագայթումը: Այսինքն՝ նույն շերտի լարերի լայնությունը պետք է լինի շարունակական, իսկ տարբեր շերտերի լարերի դիմադրությունը՝ շարունակական։

PCB-ի նախագծման բարձր արագությամբ անալոգային մուտքային ազդանշանի երթուղման մեթոդ և կանոններ

Կանոն 5. Հաղորդալարերի ուղղության կանոններ բարձր արագությամբ PCB նախագծման համար

Երկու հարակից շերտերի միջև լարերը պետք է հետևեն ուղղահայաց լարերի սկզբունքին, հակառակ դեպքում դա կհանգեցնի գծերի միջև խաչասերման և կբարձրացնի EMI ճառագայթումը:

Մի խոսքով, հարակից լարերի շերտերը հետևում են հորիզոնական և ուղղահայաց լարերի լարերի ուղղություններին, իսկ ուղղահայաց լարերը կարող են ճնշել գծերի միջև հակազդեցությունը:

PCB-ի նախագծման բարձր արագությամբ անալոգային մուտքային ազդանշանի երթուղման մեթոդ և կանոններ

Կանոն 6. Տոպոլոգիական կառուցվածքի կանոնները բարձր արագությամբ PCB նախագծման մեջ

Բարձր արագությամբ PCB-ի նախագծման մեջ միացման տախտակի բնորոշ դիմադրության կառավարումը և բազմաբեռվածության պայմաններում տոպոլոգիական կառուցվածքի ձևավորումն ուղղակիորեն որոշում են արտադրանքի հաջողությունը կամ ձախողումը:

Նկարը ցույց է տալիս երիցուկի շղթայի տոպոլոգիան, որն ընդհանուր առմամբ օգտակար է, երբ օգտագործվում է մի քանի ՄՀց հաճախականությամբ: Բարձր արագությամբ PCB դիզայնի մեջ խորհուրդ է տրվում օգտագործել ետևի մասում աստղաձև սիմետրիկ կառուցվածք:

PCB-ի նախագծման բարձր արագությամբ անալոգային մուտքային ազդանշանի երթուղման մեթոդ և կանոններ

Կանոն 7. Հետքի երկարության ռեզոնանսային կանոն

Ստուգեք, արդյոք ազդանշանի գծի երկարությունը և ազդանշանի հաճախականությունը կազմում են ռեզոնանս, այսինքն, երբ լարերի երկարությունը ազդանշանի ալիքի երկարության 1/4-ի ամբողջ բազմապատիկն է, լարերը ռեզոնանս կունենան, իսկ ռեզոնանսը կճառագի էլեկտրամագնիսական ալիքներ: և առաջացնել միջամտություն: