მაღალსიჩქარიანი PCB დიზაინი ეხება ნებისმიერ დიზაინს, სადაც სიგნალის მთლიანობაზე გავლენას ახდენს PCB– ის ფიზიკური მახასიათებლები, როგორიცაა განლაგება, შეფუთვა, ერთმანეთთან დაკავშირება და ფენის დაგროვება. გარდა ამისა, როდესაც თქვენ დაიწყებთ დაფების დიზაინს და შეხვდებით ისეთ პრობლემებს, როგორიცაა დაგვიანება, შეწყვეტა, ასახვა ან გამონაბოლქვი, თქვენ შეხვალთ მაღალსიჩქარიანი PCB დიზაინის სფეროში.

ამ საკითხებზე ფოკუსირება მაღალსიჩქარიან დიზაინს ასე უნიკალურს ხდის. თქვენ შეიძლება შეჩვეული იყოთ მარტივი PCB- ის დიზაინზე, რომელიც ორიენტირებულია კომპონენტის განთავსებაზე და გაყვანილობაზე. თუმცა, მაღალსიჩქარიანი დიზაინის გამოყენებისას, უფრო მნიშვნელოვანია ისეთი ფაქტორების გათვალისწინება, როგორიცაა სიგნალიდან მათი დაშორება, სიგნალის სიგანე, სად არის განთავსებული და რა სახის ბილიკია. Კავშირი. გარდა ამისა, ამ ფაქტორების გათვალისწინებით, ის მიაღწევს უფრო მაღალ დონეს თქვენი PCB დიზაინის პროცესში.

მაღალი სიჩქარით PCB დიზაინის უნარი

1. იცოდეთ დიზაინის პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელიც გთავაზობთ მოწინავე ვარიანტებს

მას სჭირდება მრავალი რთული ფუნქცია, რათა შეიქმნას CAD პროგრამული უზრუნველყოფა მაღალი სიჩქარით. ასევე, შეიძლება არ იყოს ბევრი პროგრამა მოყვარულთათვის და ხშირად არ არსებობს მოწინავე პარამეტრები ვებ სუიტზე დაყრდნობით. ამრიგად, თქვენ გჭირდებათ უკეთესი CAD ინსტრუმენტების უკეთ გაგება.

2. მაგისტრალები

რაც შეეხება მაღალსიჩქარიან გაყვანილობას, დიზაინერებმა უნდა გაიგონ ძირითადი გაყვანილობის წესები, მათ შორის არ მოხდეს მიწის კავშირების გაწყვეტა და გაყვანილობის მოკლე შენახვა. ამიტომ, ციფრული ხაზის გარკვეულ მანძილზე თავიდან აიცილეთ ჯვრისწერა და დაიფარეთ ყველა ჩარევის გენერატორი ისე, რომ არ დაზიანდეს სიგნალის მთლიანობა.

3. კაბელირება წინაღობის კონტროლით

დაახლოებით 40-120 ომის სიგნალისთვის ის მოითხოვს წინაღობის შესატყვისობას. დამახასიათებელი წინაღობის შესატყვისი არის ანტენა და ბევრი სხვაობა წყვილი.

მნიშვნელოვანია, რომ დიზაინერმა გაიგოს როგორ გამოვთვალოთ ხაზის სიგანე და ლამინირებისთვის აუცილებელი წინაღობის მნიშვნელობები. თუ წინაღობის მნიშვნელობა არ არის სწორი, სიგნალი შეიძლება ძლიერ დაზარალდეს, რაც გამოიწვევს მონაცემების გაფუჭებას.

4. სიგრძის შესატყვისი კვალი

ჩქაროსნული მეხსიერების ავტობუსსა და ინტერფეისის ავტობუსში ბევრი ხაზია. ამ ხაზებს შეუძლიათ იმუშაონ ძალიან მაღალ სიხშირეზე, ამიტომ გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს სიგნალების გადაადგილებას ერთდროულად გაგზავნის ბოლოდან მიმღების ბოლომდე. გარდა ამისა, ის მოითხოვს მახასიათებელს, სახელწოდებით სიგრძის შესატყვისი. აქედან გამომდინარე, ყველაზე გავრცელებული სტანდარტი განსაზღვრავს ტოლერანტობის მნიშვნელობებს, რომლებიც უნდა ემთხვეოდეს სიგრძეს.

5. შეამცირეთ მარყუჟის არე

მაღალსიჩქარიანი PCB დიზაინერებმა უნდა იცოდნენ რჩევები, მაღალი სიხშირის სიგნალებმა შეიძლება გამოიწვიოს EMI, EMC და სხვა პრობლემები. ამიტომ, მათ უნდა დაიცვან ძირითადი წესები, როგორიცაა უწყვეტი დამიწება და მარყუჟის ფართობის შემცირება მავთულის მიმდინარე დაბრუნების გზის ოპტიმიზაციით და ნაკერების ბევრი ხვრელის ჩადებით.

საკითხები, რომლებიც საჭიროებენ ყურადღებას მაღალსიჩქარიანი PCB დიზაინში

PCB განლაგება ძალიან მნიშვნელოვანია

ეჭვგარეშეა, PCB– ის ეფექტური წარმოება მაღალსიჩქარიან სქემებში მნიშვნელოვანია საბოლოო შედეგისთვის. თუმცა, PCB განლაგება არ იქნა გათვალისწინებული პირველ რიგში. აქედან გამომდინარე, მას მნიშვნელოვანი გავლენა ექნება დიზაინზე, რათა მიაღწიოს საჭირო ფუნქციებს და წარმატებული PCB წარმოებას, როგორიცაა მაღალი დონის დაგეგმვა და მნიშვნელოვანი ფაქტორების დაცვა. გარდა ამისა, თქვენ უნდა გაუმკლავდეთ ზოგიერთ საკითხს PCB– ის განლაგებამდე, როგორიცაა წარმოების დიზაინის პრაქტიკა (DFM) პრაქტიკა და დამატებითი მოსაზრებები მაღალსიჩქარიანი PCB მოთხოვნებისთვის.

ცუდმა განლაგებამ შეიძლება გამოიწვიოს პრობლემები ტესტირების დაწყებისას ან PCB წარმოებაში გამოყენებისას. რაც უფრო უარესს გახდის, PCB– ის ჩავარდნების ან შესრულების საკითხების შეფასებისა და პროტოტიპის განლაგების ხელახლა შედგენის აუცილებლობა მოითხოვს უფრო მეტ ხარჯს და დროს, რათა შეიმუშაოს ან შეიმუშაოს.

შენიშვნები PCB დიზაინისთვის

პრაქტიკაში, მაღალსიჩქარიანი PCB დიზაინს ბევრი შეზღუდვა აქვს დიზაინერებისთვის, რადგან თქვენ უნდა აკმაყოფილებდეთ სიგნალის სხვადასხვა სიჩქარეს და დიზაინის სხვა მოთხოვნებს. ამიტომ, ქვემოთ ნაჩვენები მაღალსიჩქარიანი მიკროსქემის დიზაინის მისაღწევად, გასათვალისწინებელია რამდენიმე ფაქტორი:

სქემატური შენიშვნა: საყოველთაოდ ცნობილია, რომ კარგ სქემატურს შეუძლია კარგი საფუძველი ჩაუყაროს PCB დიზაინს. აქედან გამომდინარე, იმისდა მიხედვით ხართ PCB დიზაინერი თუ ელექტროინჟინერი, სქემატური დიაგრამა შეიძლება განსხვავებულად იქნას დამუშავებული. ზოგადად, ის განიხილავს სქემატურს, როგორც კომუნიკაციის საშუალებას, რომელიც შეიძლება დაკავშირებული იყოს მიკროსქემთან. მაგრამ სქემებს შეუძლიათ დიდი განსხვავება მოახდინონ თქვენი მაღალსიჩქარიანი დიზაინის ორგანიზებასა და წარმოდგენაში. ამიტომ, რაც შეიძლება მეტი ინფორმაციაა ხელმისაწვდომი დიზაინის სქემაზე, როგორიცაა მავთულის სიგრძე, აუცილებელი კომპონენტის განთავსება, PCB მწარმოებლის ინფორმაცია და ა.შ.

კვალი სიგრძის მორგება: მაღალსიჩქარიანი ინტერფეისის გამოყენებისას თქვენ უნდა შეცვალოთ კვალის სიგრძე სიგნალის გადაცემის მონაცემთა ხაზთან სინქრონიზაციისათვის. ამასთან, ინტერფეისი შეიძლება ვერ მოხერხდეს მაქსიმალური სიხშირით, ან შეიძლება საერთოდ არ იმუშაოს, რადგან ის არ არის სინქრონიზებული. უფრო მეტიც, რაც უფრო მაღალია ინტერფეისის სიხშირე, მით უფრო მაღალია სიგრძის შესატყვისი მოთხოვნები. ამიტომ, პარალელური ინტერფეისების შემთხვევაში, თქვენ უბრალოდ უნდა შეცვალოთ ყველა ხაზის სიგრძე. მნიშვნელოვანია დარწმუნებული იყოთ, რომ შეცვალოთ ამ ხაზების სიგრძე, რათა მიიღოთ სასურველი სიგრძე სიგნალების ნაკრებში.

PCB მასალები და მოთხოვნები მაღალი სიჩქარით დაწყობისთვის: ეს იმოქმედებს თქვენს მაღალსიჩქარიან დიზაინზე, როგორიცაა ფენის დაწყობის სტრუქტურა და PCB მასალა.

მაღალი სიჩქარის განთავსების სტრატეგია: რადგანაც ბალიშის ზომის შეცვლა და კომპონენტის კლირენსი მაქსიმალურად ზრდის კავშირის ხანგრძლივობას, ის შეიძლება შეიქმნას მაღალი სიჩქარით სხვადასხვა მეთოდის გამოყენებით კომპონენტების განთავსების ოპტიმიზაციისათვის და კომპონენტის დაკავებული ფართობის გასაუმჯობესებლად მაღალი სიჩქარით.

დიფერენციალური წყვილი და ხაზის სიგრძის მარშრუტიზაცია: მნიშვნელოვანია დიფერენციალური წყვილების მარშრუტირება მაღალსიჩქარიან დიზაინში ისე, რომ სიგნალების წყვილი ერთდროულად არსებობდეს.

შეჯამება, წინაღობის კონტროლი და პარალელიზმი: მაღალსიჩქარიანი დიზაინისას არსებობს მრავალი ფაქტორი, რამაც შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს თქვენს დიზაინზე. გარდა ამისა, არის გასათვალისწინებელი ტექნიკა, როგორიცაა როგორ შეამციროთ გავლენა დიზაინზე.

ლენტისა და მიკროსტრიპის ხაზების გაგება: ზოგადად, მაღალსიჩქარიანი დიზაინისთვის ის მოითხოვს მარშრუტის მრავალ მეთოდს. თუ გზატკეცილის მარშრუტირება უნდა განხორციელდეს, სასურველია უკეთესად იყოს გაგებული ზოლისა და მიკროსტრიპის მარშრუტიზაციის ტექნიკა.

საკაბელო ტოპოლოგია და საუკეთესო საკაბელო პრაქტიკა: როგორც წესი, კონკრეტული ფორმა ან ტოპოლოგია საჭიროა, თუ ჩქაროსნული კაბელებისათვის საჭირო მიკროსქემის გზები უნდა განხორციელდეს. ასევე, კარგია სხვადასხვა გზების შესწავლა, რათა თვალყური ადევნოთ ხაზის სიგრძეს, გაქცევას, დაბრუნების გზებს და ა.

ტრენაჟორები: მაღალსიჩქარიანი დიზაინისთვის სიმულაციას დიდი სარგებელი მოაქვს განლაგების დაწყებამდე, დროს და შემდეგ. ამიტომ, თქვენ უნდა გქონდეთ უკეთესი გაგება PCB დიზაინის პროგრამული უზრუნველყოფის შესახებ, რათა გაეცნოთ რჩევებსა და ხრიკებს სიმულაციური დიზაინისთვის.

როგორ იცით თუ გჭირდებათ მაღალსიჩქარიანი PCB დიზაინი?

1. არის თუ არა დაფაზე მაღალსიჩქარიანი ინტერფეისი?

სწრაფი გზა იმის გასარკვევად, გჭირდებათ თუ არა დაიცვას მაღალსიჩქარიანი დიზაინის სახელმძღვანელო მითითებები, არის შეამოწმოთ გაქვთ თუ არა მაღალსიჩქარიანი ინტერფეისები, როგორიცაა DDR, PCI-E, ან თუნდაც ვიდეო ინტერფეისი, როგორიცაა DVI, HDMI და ა.

ყველა ამ ინტერფეისმა უნდა დაიცვას მაღალსიჩქარიანი დიზაინის წესები. გარდა ამისა, გთხოვთ მიუთითოთ დოკუმენტაციაში შემავალი თითოეული მონაცემის ზუსტი სპეციფიკა.

2. კვალის სიგრძის შეფარდება სიგნალის ტალღის სიგრძეზე

ზოგადად, თუ თქვენი შეტყობინების ტალღის სიგრძე იგივეა, რაც ხაზის სიგრძე, თქვენი PCB აუცილებლად მოითხოვს მაღალსიჩქარიან დიზაინს. ვინაიდან ზოგიერთი სტანდარტი (მაგალითად, DDR) მოითხოვს, რომ ხაზის სიგრძე ემთხვეოდეს მინიმალურ ტოლერანტობას.

კარგი უხეში რიცხვია, თუ თქვენი კაბელის სიგრძე და ტალღის სიგრძე შეიძლება შეინარჩუნოს ერთმანეთის სიდიდის რიგის ფარგლებში. შემდეგ, კარგი იდეაა შეამოწმოთ მაღალსიჩქარიანი დიზაინი.

3. PCB უკაბელო ინტერფეისით

როგორც მოგეხსენებათ, თითოეულ PCB- ს აქვს ანტენა და ეს იქნება კონექტორის საშუალებით თუ რაიმე ბორტზე, საჭიროა მაღალი სიჩქარის სიგნალების შემუშავება. გარდა ამისა, ბორტ ანტენა მოითხოვს მჭიდრო წინაღობას, რომელიც ემთხვევა tuning სიგრძეს.

SMA კონექტორების ან მსგავსი კონექტორების დაფებისთვის, თქვენ უნდა დააკავშიროთ ისინი კონკრეტული წინაღობის მნიშვნელობის კონექტორთან.

დასკვნა

მოკლედ, მაღალსიჩქარიანი PCB დიზაინის შესახებ სწავლა დამოკიდებულია სხვა პროექტზე. მიუხედავად იმისა, რომ ბევრი ფაქტორია გასათვალისწინებელი მაღალი სიჩქარით დიზაინის შექმნისას. საბედნიეროდ, CAD პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელსაც თქვენ იყენებთ PCB დიზაინისთვის, მოგაწვდით დახმარებას, როგორიცაა წინაღობის გამომთვლელი, მარშრუტის სიგრძის მოხსენების პარამეტრები, დიფერენციალური წყვილი მარშრუტიზატორები და სხვა ინსტრუმენტები.