Sebbene il circuito stampato Il cablaggio (PCB) svolge un ruolo chiave nei circuiti ad alta velocità, spesso è solo uno degli ultimi passaggi nel processo di progettazione del circuito. Ci sono molti aspetti del cablaggio PCB ad alta velocità. C’è molta letteratura su questo argomento per riferimento. Questo articolo discute principalmente i problemi di cablaggio dei circuiti ad alta velocità da un punto di vista pratico. Lo scopo principale è aiutare i nuovi utenti a prestare attenzione a molti problemi diversi che devono essere considerati durante la progettazione del cablaggio PCB del circuito ad alta velocità. Un altro scopo è fornire un materiale di revisione per i clienti che non hanno toccato il cablaggio del PCB per un po’. Limitato dal layout dell’articolo, questo articolo non può discutere tutti i problemi in dettaglio, ma l’articolo discuterà le parti chiave che hanno il maggiore effetto sul miglioramento delle prestazioni del circuito, accorciare i tempi di progettazione e risparmiare tempo di modifica.

Sebbene questo articolo si concentri sui circuiti relativi agli amplificatori operazionali ad alta velocità, i problemi e i metodi discussi in questo articolo sono generalmente applicabili al cablaggio utilizzato nella maggior parte degli altri circuiti analogici ad alta velocità. Quando l’amplificatore operazionale funziona in una banda di frequenza a radiofrequenza (RF) molto alta, le prestazioni del circuito dipendono in gran parte dal layout del PCB. Il design del circuito ad alte prestazioni che sembra buono sul disegno può ottenere prestazioni ordinarie solo se è influenzato da un cablaggio negligente e incauto. Pertanto, la pre-considerazione e l’attenzione ai dettagli importanti durante l’intero processo di cablaggio contribuiranno a garantire le prestazioni previste del circuito. Schematic Although a good schematic does not guarantee a good wiring, a good wiring starts with a good schematic. Quando si disegna il diagramma schematico, dobbiamo pensare attentamente e dobbiamo considerare la direzione del segnale dell’intero circuito. Se c’è un flusso di segnale normale e stabile da sinistra a destra nello schema, allora dovrebbe esserci un flusso di segnale altrettanto buono sul PCB. Fornisci quante più informazioni utili possibili sullo schema. In questo modo, anche se alcuni problemi non possono essere risolti dal progettista del circuito, i clienti possono anche cercare altri canali per aiutare a risolvere i problemi del circuito. In addition to the common reference identifiers, power consumption, and error tolerance, what other information should be given in the schematic? Quanto segue fornirà alcuni suggerimenti per trasformare gli schemi ordinari nei migliori schemi. Aggiungi forme d’onda, informazioni meccaniche sull’involucro, lunghezza delle linee stampate e aree vuote; indicare quali componenti devono essere posizionati sul PCB; fornire informazioni di regolazione, intervalli di valori dei componenti, informazioni sulla dissipazione del calore, linee stampate sull’impedenza di controllo, commenti e brevi circuiti Descrizione dell’azione e altre informazioni, ecc. Non credere che se non si progetta il cablaggio da soli, è necessario concedere tutto il tempo per controllare attentamente il progetto dell’addetto al cablaggio. Una piccola prevenzione può valere cento volte il rimedio. Non aspettarti che l’addetto al cablaggio capisca le idee del progettista. Le prime opinioni e indicazioni nel processo di progettazione del cablaggio sono le più importanti. Più informazioni possono essere fornite e più coinvolte nell’intero processo di cablaggio, migliore sarà il PCB risultante. Imposta un punto di completamento provvisorio per il progettista del cablaggio e controlla rapidamente in base al rapporto di avanzamento del cablaggio desiderato. Questo metodo a circuito chiuso può impedire che il cablaggio vada fuori strada, riducendo così al minimo la possibilità di riprogettazione. Le istruzioni che devono essere fornite all’ingegnere del cablaggio includono: una breve descrizione della funzione del circuito, un diagramma schematico del PCB che indica le posizioni di ingresso e uscita, informazioni sull’impilamento del PCB (ad esempio, quanto è spessa la scheda, quanti strati ci sono informazioni dettagliate su ogni livello di segnale e piano di massa: consumo energetico, filo di terra, segnale analogico, segnale digitale e segnale RF, ecc.); quali segnali sono richiesti per ogni strato; è richiesto il posizionamento di componenti importanti; l’esatta posizione dei componenti del bypass; quelle righe stampate sono importanti; quali linee devono controllare l’impedenza delle linee stampate; Quali linee devono corrispondere alla lunghezza; la dimensione dei componenti; quali linee stampate devono essere lontane l’una dall’altra (o vicine); quali linee devono essere lontane l’una dall’altra (o vicine); quali componenti devono essere lontani l’uno dall’altro (o vicini); quali componenti devono essere posizionati sul PCB Sopra, quali sono posizionati sotto. I progettisti di cablaggi non possono mai lamentarsi delle troppe informazioni che devono essere fornite. There is never too much information. Successivamente, condividerò un’esperienza di apprendimento: circa 10 anni fa, ho realizzato un progetto di progettazione di un circuito stampato multistrato a montaggio superficiale con componenti su entrambi i lati del circuito. Usa molte viti per fissare la scheda in un alloggiamento in alluminio placcato oro (perché ci sono standard molto severi per la resistenza agli urti). I pin che forniscono il feedthrough di polarizzazione passano attraverso la scheda. This pin is connected to the PCB by soldering wires. Questo è un dispositivo molto complicato. Some components on the board are used for test setting (SAT). Ma l’ingegnere ha chiaramente definito la posizione di questi componenti. Dove sono installati questi componenti? Appena sotto il tabellone. When product engineers and technicians have to disassemble the entire device and reassemble them after completing the settings, this procedure becomes very complicated. Therefore, such errors must be minimized as much as possible. Position is just like in the PCB, position is everything. Dove mettere un circuito sul PCB, dove installare i suoi componenti specifici del circuito e quali sono gli altri circuiti adiacenti, tutti elementi molto importanti. Di solito, le posizioni di ingresso, uscita e alimentazione sono predeterminate, ma i circuiti tra di loro devono essere creativi. Ecco perché prestare attenzione ai dettagli del cablaggio avrà un impatto significativo sulla successiva produzione. Inizia con la posizione dei componenti chiave e considera il circuito specifico e l’intero PCB. Specifying the location of key components and the path of the signal from the beginning helps ensure that the design achieves the expected work goals. Ottenere il design giusto una volta può ridurre i costi e la pressione e quindi abbreviare il ciclo di sviluppo. Alimentazione di bypass L’impostazione di un’alimentazione di bypass all’estremità di alimentazione dell’amplificatore per ridurre il rumore è una direzione molto importante nel processo di progettazione del PCB, anche per amplificatori operazionali ad alta velocità e altri circuiti ad alta velocità. Esistono due metodi di configurazione comuni per bypassare gli amplificatori operazionali ad alta velocità. * Questo metodo di messa a terra del terminale di alimentazione è il più efficace nella maggior parte dei casi, utilizzando più condensatori paralleli per mettere a terra direttamente il pin di alimentazione dell’amplificatore operazionale. In generale, sono sufficienti due condensatori in parallelo, ma l’aggiunta di condensatori in parallelo può portare benefici ad alcuni circuiti. Il collegamento in parallelo di condensatori con diversi valori di capacità aiuta a garantire che il pin di alimentazione abbia un’impedenza di corrente alternata (CA) molto bassa su un’ampia banda di frequenza. Ciò è particolarmente importante alla frequenza di attenuazione del rapporto di reiezione dell’alimentazione dell’amplificatore operazionale (PSR). Questo condensatore aiuta a compensare la ridotta PSR dell’amplificatore. Il mantenimento di un percorso di massa a bassa impedenza in molte gamme di dieci ottave contribuirà a garantire che il rumore dannoso non possa entrare nell’amplificatore operazionale. (Figura 1) mostra i vantaggi dell’utilizzo di più condensatori in parallelo. Alle basse frequenze, i condensatori di grandi dimensioni forniscono un percorso di massa a bassa impedenza. But once the frequency reaches their own resonant frequency, the compatibility of the capacitor will be weakened and gradually appear inductive.