ПХД жобалау кезінде біз әдетте интернетте кездесетін тәжірибе мен дағдыларға сүйенеміз. ПХД -нің әр конструкциясын белгілі бір қосымша үшін оңтайландыруға болады. Әдетте, оның дизайн ережелері тек мақсатты қосымшаға қолданылады. Мысалы, ADC ПХД ережелері РЖ ПХД -ға қолданылмайды және керісінше. Дегенмен, кейбір нұсқауларды ПХД дизайны үшін жалпы деп санауға болады. Міне, осы оқулықта біз ПХД дизайнын едәуір жақсартатын кейбір негізгі мәселелер мен дағдыларды енгіземіз.
Қуатты бөлу кез келген электрлік конструкцияның негізгі элементі болып табылады. Барлық компоненттер өз функцияларын орындау үшін қуатқа сүйенеді. Сіздің дизайныңызға байланысты, кейбір компоненттердің қуат қосылымдары әр түрлі болуы мүмкін, ал бір тақтадағы кейбір компоненттердің қуаты нашар болуы мүмкін. Мысалы, егер барлық компоненттер бір сыммен жұмыс жасаса, онда әр компонент әр түрлі импеданс байқайды, нәтижесінде бірнеше жерге қосу сілтемелері пайда болады. Мысалы, егер сізде екі ADC тізбегі болса, олардың біреуі басында және екіншісінде, ал екі ADC сыртқы кернеуді оқиды, әр аналогтық схема өздеріне қатысты әр түрлі потенциалды оқиды.
Біз қуаттың таралуын үш ықтимал жолмен қорыта аламыз: бір нүктелі, жұлдызды және көп нүктелі.
а) бір нүктелі қуат көзі: әр компоненттің қоректену көзі мен жерге қосылатын сымы бір -бірінен ажыратылады. Барлық компоненттердің қуат маршрутизациясы тек бір нүктеде ғана кездеседі. Бір нүкте қуат үшін қолайлы деп саналады. Алайда, бұл күрделі немесе ірі жобалар үшін мүмкін емес.
(b) Жұлдыз көзі: Жұлдыз көзі бір нүктелі көздің жақсаруы ретінде қарастырылуы мүмкін. Негізгі сипаттамаларға байланысты ол басқаша: компоненттер арасындағы бағыттау ұзындығы бірдей. Жұлдызды байланыс әдетте әр түрлі сағаттары бар күрделі жоғары жылдамдықты сигналдық тақталар үшін қолданылады. ПДБ жоғары жылдамдықта сигнал әдетте шеттен келеді, содан кейін орталыққа жетеді. Барлық сигналдар орталықтан схеманың кез келген аймағына берілуі мүмкін, ал аудандар арасындағы кідірісті азайтуға болады.
(с) Көп нүктелі көздер: кез келген жағдайда кедей деп есептеледі. Дегенмен, кез келген тізбекте қолдану оңай. Көп нүктелі көздер компоненттер арасындағы және жалпы импеданс муфтасындағы анықтамалық айырмашылықты тудыруы мүмкін. Бұл дизайн стилі сонымен қатар жоғары ауыспалы IC, сағаттар мен радиожиіліктер тізбектеріне жақын орналасқан тізбектердегі шуды қосуға мүмкіндік береді.
Әрине, біздің күнделікті өмірімізде бізде әрқашан таратудың бір түрі болмайды. Біз жасай алатын айырма-бір нүктелік көздерді көп нүктелі көздермен араластыру. Сіз аналогты сезімтал құрылғылар мен жоғары жылдамдықты / жиілікті жиіліктерді бір нүктеге, ал басқа сезімталдығы төмен перифериялық құрылғыларды бір нүктеге қоюға болады.
Сіз күштік ұшақтарды пайдалану керек пе деп ойландыңыз ба? Жауап – иә. Қуат тақтасы – кез келген тізбектегі шуды азайту мен энергияны беру әдістерінің бірі. Қуат жазықтығы жерге тұйықталу жолын қысқартады, индуктивтілікті төмендетеді және электромагниттік үйлесімділікті (ЭҚК) жақсартады. Бұл сонымен қатар параллель пластинаны ажырататын конденсатордың екі жақтағы қоректендіру ұшақтарында шудың таралуын болдырмау үшін де пайда болуына байланысты.
Қуат тақтасының да айқын артықшылығы бар: оның үлкен аумағына байланысты ол токтың көп өтуіне мүмкіндік береді, осылайша ПХД жұмыс температурасының диапазонын арттырады. Бірақ назар аударыңыз: қуат қабаты жұмыс температурасын жақсарта алады, бірақ сымдарды да ескеру қажет. Бақылау ережелері ipc-2221 және ipc-9592 арқылы беріледі
РЖ көзі бар ПХД үшін (немесе кез келген жоғары жылдамдықты сигнал қосымшасы), сізде тақтаның жұмысын жақсарту үшін толық жер үсті жазықтығы болуы керек. Сигналдар әр түрлі жазықтықта орналасуы керек және екі қабатты пластиналарды қолдану арқылы бір мезгілде екі талапты да орындау мүмкін емес. Егер сіз антеннаны немесе кез келген күрделілігі төмен жиілік тақтасын жасағыңыз келсе, сіз екі қабатты қолдана аласыз. Келесі суретте сіздің ПХД бұл ұшақтарды қалай жақсы қолдана алатыны көрсетілген.
Аралас сигналдық дизайнда өндірушілер әдетте аналогты жерді цифрлық жерден ажыратуды ұсынады. Сезімтал аналогтық тізбектерге жоғары жылдамдықты қосқыштар мен сигналдар оңай әсер етеді. Егер аналогтық және цифрлық жерге тұйықтау әр түрлі болса, жерге қосу жазықтығы ажыратылады. Дегенмен, оның келесі кемшіліктері бар. Бөлінген жердің қиылысу және ілінісу аймағына назар аудару керек, бұл негізінен жер ұшағының үзілуінен болады. Келесі суретте екі бөлек жердегі ұшақтың мысалы көрсетілген. Сол жақта кері ток сигналдық маршрут бойынша тікелей өте алмайды, сондықтан циклдің оң жақ бөлігінде жобаланудың орнына контур аймағы болады.
Электромагниттік үйлесімділік және электромагниттік кедергі (EMI)
Жоғары жиілікті конструкциялар үшін (мысалы, RF жүйелері) EMI негізгі кемшілік болуы мүмкін. Бұрын талқыланған жердегі ұшақ EMI -ді азайтуға көмектеседі, бірақ сіздің ПХД -ге сәйкес, жердегі жазықтық басқа мәселелерді тудыруы мүмкін. Төрт немесе одан да көп қабаты бар ламинаттарда ұшақтың қашықтығы өте маңызды. Ұшақтар арасындағы сыйымдылық аз болғанда, тақтада электр өрісі кеңейеді. Бұл кезде екі жазықтық арасындағы кедергі азаяды, бұл кері токтың сигнал жазықтығына өтуіне мүмкіндік береді. Бұл жазықтық арқылы өтетін кез келген жоғары жиілікті сигнал үшін EMI шығарады.
EMI болдырмаудың қарапайым шешімі-жоғары жылдамдықтағы сигналдардың бірнеше қабаттардан өтуіне жол бермеу. Ажырататын конденсаторды қосыңыз; Сигнал сымының айналасында жерге тұйықтауыштарды орналастырыңыз. Келесі суретте жоғары жиілікті сигнал бар ПХД жақсы дизайны көрсетілген.
Сүзгі шу
Айналмалы конденсаторлар мен феррит моншақтар – кез келген компонент шығаратын шуды сүзуге арналған конденсаторлар. Негізінде, егер кез келген жоғары жылдамдықты қосымшаларда қолданылса, кез келген енгізу-шығару штыры шу көзіне айналуы мүмкін. Бұл мазмұнды жақсырақ пайдалану үшін біз келесі тармақтарға назар аударуымыз керек:
Әрқашан феррит түйіршіктері мен айналып өтетін конденсаторларды шу көзіне мүмкіндігінше жақын орналастырыңыз.
Автоматты орналастыруды және автоматты бағыттауды қолданған кезде біз тексеру қашықтығын ескеруіміз керек.
Сүзгілер мен компоненттер арасындағы виас пен кез келген басқа бағыттаудан аулақ болыңыз.
Егер жер үсті жазықтығы болса, оны дұрыс жерге қосу үшін бірнеше тесіктерді қолданыңыз.