როგორ ავიცილოთ თავიდან გადამცემი ხაზის ეფექტი მაღალსიჩქარიანი PCB დიზაინი

1. ელექტრომაგნიტური ჩარევის ჩახშობის მეთოდები

სიგნალის მთლიანობის პრობლემის კარგი გადაწყვეტა გააუმჯობესებს PCB დაფის ელექტრომაგნიტურ თავსებადობას (EMC). ერთ -ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ის არის, რომ უზრუნველყოთ PCB დაფის კარგი დასაბუთება. მიწისქვეშა ფენით სიგნალის ფენა არის ძალიან ეფექტური მეთოდი რთული დიზაინისთვის. გარდა ამისა, მიკროსქემის გარე ფენის სიგნალის სიმკვრივის შემცირება ასევე კარგი საშუალებაა ელექტრომაგნიტური გამოსხივების შესამცირებლად. ამ მეთოდის მიღწევა შესაძლებელია “ზედაპირის ფართობის” ტექნოლოგიის “ჩამონტაჟებული” PCB დიზაინის გამოყენებით. ზედაპირის ფენა მიიღწევა თხელი საიზოლაციო ფენებისა და მიკროპორების კომბინაციის დამატებით, რომლებიც გამოიყენება ამ ფენებში შეღწევისათვის ზოგადი პროცესის PCB- ზე. წინააღმდეგობა და ტევადობა შეიძლება დაფარული იყოს ზედაპირის ქვეშ, ხოლო წრფივი სიმკვრივე ერთეულის ფართობზე თითქმის გაორმაგებულია, რითაც მცირდება PCB- ის მოცულობა. PCB ფართობის შემცირება უზარმაზარ გავლენას ახდენს მარშრუტის ტოპოლოგიაზე, რაც იმას ნიშნავს, რომ მიმდინარე მარყუჟი მცირდება, ფილიალის მარშრუტის სიგრძე მცირდება, ხოლო ელექტრომაგნიტური გამოსხივება დაახლოებით პროპორციულია მიმდინარე მარყუჟის ფართობისა; At the same time, the small size characteristics mean that high-density pin packages can be used, which in turn reduces the length of the wire, thus reducing the current loop and improving emc characteristics.

2. Strictly control the cable lengths of key network cables

If the design has a high speed jump edge, the transmission line effect on the PCB must be considered. მაღალი სიჩქარის სწრაფი ინტეგრირებული მიკროსქემის ჩიპები, რომლებიც დღეს ჩვეულებრივ გამოიყენება, კიდევ უფრო პრობლემატურია. ამ პრობლემის გადასაჭრელად რამდენიმე ძირითადი პრინციპი არსებობს: თუ CMOS ან TTL სქემები გამოიყენება დიზაინისთვის, სამუშაო სიხშირე 10 მჰც -ზე ნაკლებია, ხოლო გაყვანილობის სიგრძე არ უნდა იყოს 7 ინჩზე მეტი. If the operating frequency is 50MHz, the cable length should not be greater than 1.5 inches. Wiring length should be 1 inch if operating frequency reaches or exceeds 75MHz. GaAs ჩიპების გაყვანილობის მაქსიმალური სიგრძე უნდა იყოს 0.3 ინჩი. თუ ეს გადააჭარბა, არის გადამცემი ხაზის პრობლემა.

3. სწორად დაგეგმეთ კაბელების ტოპოლოგია

გადამცემი ხაზის ეფექტის გადაჭრის კიდევ ერთი გზაა მარშრუტიზაციის სწორი გზისა და ტერმინალის ტოპოლოგიის არჩევა. საკაბელო ტოპოლოგია ეხება ქსელის კაბელის საკაბელო მიმდევრობას და სტრუქტურას. მაღალსიჩქარიანი ლოგიკური მოწყობილობების გამოყენებისას, სწრაფად ცვალებადი კიდეებით სიგნალი დაიმახინჯებს სიგნალის მაგისტრალური ტოტების მიერ, თუ ფილიალის სიგრძე არ არის ძალიან მოკლე. ზოგადად, PCB მარშრუტიზაციას იღებს ორი ძირითადი ტოპოლოგია, კერძოდ Daisy Chain მარშრუტიზაცია და ვარსკვლავის განაწილება.

გვირილის ჯაჭვის გაყვანილობისთვის გაყვანილობა იწყება მძღოლის ბოლოდან და თავის მხრივ აღწევს თითოეულ მიმღებს. თუ სერიული რეზისტორი გამოიყენება სიგნალის მახასიათებლების შესაცვლელად, სერიის რეზისტორის პოზიცია უნდა იყოს მამოძრავებელ დასასრულთან ახლოს. Daisy ჯაჭვის საკაბელო არის საუკეთესო კონტროლის მაღალი ჰარმონიული ჩარევის კაბელები. თუმცა, ამ ტიპის გაყვანილობას აქვს გადაცემის ყველაზე დაბალი მაჩვენებელი და არ არის ადვილი 100%-ით გავლა. რეალურ დიზაინში, ჩვენ გვინდა, რომ ფილიალის სიგრძე Daisy ჯაჭვის გაყვანილობაში რაც შეიძლება მოკლე იყოს, ხოლო უსაფრთხო სიგრძის მნიშვნელობა უნდა იყოს: Stub Delay < = Trt * 0.1.

მაგალითად, ფილიალი მთავრდება მაღალსიჩქარიანი TTL სქემებით, უნდა იყოს 1.5 ინჩზე ნაკლები. ეს ტოპოლოგია იკავებს ნაკლებ ადგილს გაყვანილობისთვის და შეიძლება დასრულდეს ერთი რეზისტორის შესატყვისით. ამასთან, გაყვანილობის ეს სტრუქტურა ხდის სიგნალის მიღებას სიგნალის სხვადასხვა მიმღებზე, რომელიც არ არის სინქრონული.

The star topology can effectively avoid the problem of clock signal synchronization, but it is very difficult to finish the wiring manually on the PCB with high density. ავტომატური კაბელის გამოყენება ვარსკვლავური კაბელების დასრულების საუკეთესო საშუალებაა. A terminal resistor is required on each branch. The value of the terminal resistance should match the characteristic impedance of the wire. ეს შეიძლება გაკეთდეს ხელით ან CAD ინსტრუმენტების საშუალებით, რათა გამოვთვალოთ მახასიათებელი წინაღობის მნიშვნელობები და ტერმინალური შესატყვისი წინააღმდეგობის მნიშვნელობები.

While simple terminal resistors are used in the two examples above, a more complex matching terminal is optional in practice. პირველი ვარიანტი არის RC მატჩის ტერმინალი. RC შესატყვისი ტერმინალებს შეუძლიათ შეამცირონ ენერგიის მოხმარება, მაგრამ მათი გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ მაშინ, როდესაც სიგნალის მოქმედება შედარებით სტაბილურია. ეს მეთოდი ყველაზე შესაფერისია საათის ხაზის სიგნალის შესატყვისი დამუშავებისთვის. მინუსი ის არის, რომ RC შესატყვისი ტერმინალის ტევადობა შეიძლება გავლენა იქონიოს სიგნალის ფორმაზე და გავრცელების სიჩქარეზე.

The series resistor matching terminal incurs no additional power consumption, but slows down signal transmission. This approach is used in bus-driven circuits where time delays are not significant. სერიული რეზისტორების შესატყვისი ტერმინალი ასევე აქვს უპირატესობას შეამციროს დაფაზე გამოყენებული მოწყობილობების რაოდენობა და კავშირების სიმკვრივე.

The final method is to separate the matching terminal, in which the matching element needs to be placed near the receiving end. მისი უპირატესობა ის არის, რომ ის არ ჩამოაგდებს სიგნალს და შეიძლება ძალიან კარგი იყოს ხმაურის თავიდან ასაცილებლად. ჩვეულებრივ გამოიყენება TTL შეყვანის სიგნალებისთვის (ACT, HCT, FAST).

In addition, the package type and installation type of the terminal matching resistor must be considered. SMD surface mount resistors generally have lower inductance than through-hole components, so SMD package components are preferred. There are also two installation modes for ordinary straight plug resistors: vertical and horizontal.

ვერტიკალური სამონტაჟო რეჟიმში, წინააღმდეგობას აქვს მოკლე სამონტაჟო ბუდე, რომელიც ამცირებს თერმულ წინააღმდეგობას წინააღმდეგობასა და მიკროსქემის დაფას შორის და ამცირებს წინააღმდეგობის სითბოს ჰაერში. მაგრამ უფრო გრძელი ვერტიკალური მონტაჟი გაზრდის რეზისტორის ინდუქციურობას. ჰორიზონტალურ ინსტალაციას აქვს დაბალი ინდუქცია დაბალი ინსტალაციის გამო. However, the overheated resistance will drift, and in the worst case, the resistance will become open, resulting in PCB wiring termination matching failure, becoming a potential failure factor.

4. სხვა გამოსაყენებელი ტექნოლოგიები

IC ელექტრომომარაგებაზე გარდამავალი ძაბვის გადამეტების შემცირების მიზნით, IC ჩიპს უნდა დაემატოს კონდენსატორის დაშლა. ეს ეფექტურად აშორებს ბურჯების გავლენას ელექტრომომარაგებაზე და ამცირებს დაბეჭდილ დაფაზე დენის მარყუჟის გამოსხივებას.

ბურღვის დამარბილებელი ეფექტი საუკეთესოა მაშინ, როდესაც გამთიშველი კონდენსატორი უშუალოდ უკავშირდება ინტეგრირებული მიკროსქემის დენის წყაროს და არა ელექტრომომარაგების ფენას. ამიტომაა, რომ ზოგიერთ მოწყობილობას აქვს სოკეტების კონდენსატორების დაშლა, ზოგი კი მოითხოვს დაშორებას კონდენსატორსა და მოწყობილობას შორის საკმარისად მცირე.

ნებისმიერი მაღალი სიჩქარით და ენერგიის მოხმარების ნებისმიერი მოწყობილობა უნდა იყოს მოთავსებული შეძლებისდაგვარად, რათა შემცირდეს ელექტროენერგიის მიწოდების ძაბვის გარდამავალი გადაჭარბება.

დენის ფენის გარეშე, გრძელი ელექტროგადამცემი ხაზი ქმნის მარყუჟს სიგნალსა და მარყუჟს შორის და ემსახურება რადიაციის წყაროს და ინდუქციურ წრეს.

მარყუჟის წარმოქმნას, რომელიც არ გადის იმავე ქსელის კაბელში ან სხვა კაბელში, ეწოდება ღია მარყუჟი. თუ მარყუჟი გადის იმავე ქსელის კაბელში, სხვა მარშრუტები ქმნიან დახურულ მარყუჟს. ორივე შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს ანტენის ეფექტი (ხაზის ანტენა და ბეჭედი ანტენა).