Азыркы учурда жогорку жыштыктагы жана жогорку ылдамдыктагы PCB дизайн негизги болуп калды жана ар бир PCB Layout инженери тажрыйбалуу болушу керек. Андан кийин, Banermei сиз менен жогорку жыштыктагы жана жогорку ылдамдыктагы PCB схемаларындагы аппараттык адистердин дизайн тажрыйбасы менен бөлүшөт жана бул баарына пайдалуу болот деп үмүттөнөм.

1. Кантип жогорку жыштык кийлигишүүсүн болтурбоо керек?

Жогорку жыштыктагы тоскоолдуктарды болтурбоонун негизги идеясы жогорку жыштыктагы сигналдардын электромагниттик талаасынын кийлигишүүсүн минималдаштыруу болуп саналат, бул кайчылаш (Crossstalk) деп аталган. Сиз жогорку ылдамдыктагы сигнал менен аналогдук сигналдын ортосундагы аралыкты жогорулата аласыз, же аналогдук сигналдын жанына жер коргоочу/шунт издерин кошо аласыз. Ошондой эле санариптик жерден аналогдук жерге чейин ызы-чуу тоскоолдуктарына көңүл буруңуз.

2. Жогорку ылдамдыктагы PCB дизайн схемаларын иштеп чыгууда импеданстын дал келүүсүн кантип эске алуу керек?

Жогорку ылдамдыктагы PCB схемаларын долбоорлоодо, импеданстын дал келиши дизайн элементтеринин бири болуп саналат. Импеданстын мааниси зымдар ыкмасы менен абсолюттук байланышка ээ, мисалы, беттик катмарда (микрострип) же ички катмарда (стриплин/кош сызык), эталондук катмардан алыстыкта ​​(кубат катмары же жер катмары), зымдардын туурасы, PCB материалы , ж.б. Экөө тең издин мүнөздүү импеданс маанисине таасир этет. Башкача айтканда, импеданстын мааниси зымдардан кийин гана аныкталат. Жалпысынан, симуляциялык программа схема моделинин же колдонулган математикалык алгоритмдин чектөөсүнөн улам үзгүлтүксүз импеданс менен кээ бир зымдарды өткөрүү шарттарын эске ала албайт. Бул учурда схемалык диаграммада сериялык каршылык сыяктуу кээ бир терминаторлор (аяктоо) гана сакталышы мүмкүн. Из импеданстагы үзгүлтүктүн таасирин жеңилдетүү. Көйгөйдүн чыныгы чечими зымдарды туташтырууда импеданстын үзгүлтүккө учурашына жол бербөөгө аракет кылуу болуп саналат.

3. Жогорку ылдамдыктагы PCB дизайнында дизайнер EMC жана EMI эрежелерин кайсы аспектилерди эске алышы керек?

Жалпысынан алганда, EMI/EMC дизайны бир эле учурда нурлануучу жана өткөрүлүүчү аспектилерди эске алышы керек. Биринчиси жогорку жыштык бөлүгүнө (<30МГц), экинчиси төмөнкү жыштык бөлүгүнө (<30МГц) таандык. Ошентип, сиз жөн гана жогорку жыштыкка көңүл буруп, төмөнкү жыштык бөлүгүн этибар албайсыз. Жакшы EMI/EMC долбоорлоо аппараттын жайгашкан жерин, PCB стек тартибин, маанилүү туташтыруу ыкмасын, аппаратты тандоону эске алуу керек, макеттин башында, ж.б. Эгер алдын ала жакшыраак макулдашуу болбосо, кийинчерээк чечилет. Ал жарым күч менен эки эсе көп натыйжа берет жана өздүк наркын жогорулатат. Мисалы, саат генераторунун жайгашкан жери тышкы туташтыргычка жакын болбошу керек. Жогорку ылдамдыктагы сигналдар мүмкүн болушунча ички катмарга өтүшү керек. Чагылууну азайтуу үчүн мүнөздүү импеданстын дал келишине жана шилтеме катмарынын үзгүлтүксүздүгүнө көңүл буруңуз. Аспап түрткөн сигналдын ылдамдыгы бийиктикти азайтуу үчүн мүмкүн болушунча аз болушу керек. Жыштыктын компоненттери, ажыратуу/айланып өтүүчү конденсаторду тандоодо, анын жыштык реакциясы күч түзүмүндөгү ызы-чууну азайтуу үчүн талаптарга жооп береби же жокпу, көңүл буруңуз. Мындан тышкары, нурланууну азайтуу үчүн циклдин аймагын мүмкүн болушунча кичине кылып (башкача айтканда, циклдин импедансын мүмкүн болушунча кичине) кылуу үчүн жогорку жыштыктагы сигнал агымынын кайтып келүү жолуна көңүл буруңуз. Жерди да жогорку жыштыктагы ызы-чуунун диапазонун көзөмөлдөө үчүн бөлүүгө болот. Акыр-аягы, PCB менен корпустун ортосундагы шасси жерин туура тандаңыз.

4. PCB тактасын кантип тандоо керек?

ПХБ тактасын тандоо дизайн талаптарын канааттандыруу менен массалык өндүрүштүн жана наркынын ортосундагы балансты сакташы керек. Дизайн талаптары электрдик жана механикалык бөлүктөрүн камтыйт. Адатта, бул материалдык көйгөй абдан жогорку ылдамдыктагы ПХБ такталарын долбоорлоодо маанилүү болуп саналат (жыштык GHz жогору). Мисалы, көбүнчө колдонулган FR-4 материалы, бир нече ГГц жыштыгында диэлектрдик жоготуу сигналдын начарлашына чоң таасирин тийгизет жана ылайыктуу эмес. Электр энергиясына келсек, диэлектрдик туруктуулук жана диэлектрдик жоготуу долбоорлонгон жыштыкка ылайыктуубу, ага көңүл буруңуз.

5. Кантип EMC талаптарын мүмкүн болушунча ашыкча чыгымга алып келбестен аткаруу керек?

EMC эсебинен ПХБ тактасынын кымбатташы, адатта, коргоочу эффектти күчөтүү үчүн жер катмарларынын санынын көбөйүшүнө жана феррит мончоктун, дроссельдин жана башка жогорку жыштыктагы гармоникалык басуучу түзүлүштөрдүн кошулушуна байланыштуу. Мындан тышкары, бүт системаны EMC талаптарынан өтүшү үчүн, адатта, башка мекемелердеги коргоочу түзүлүшкө дал келүү керек. Төмөнкү схемада пайда болгон электромагниттик нурлануунун таасирин азайтуу үчүн бир нече PCB тактасынын дизайн ыкмаларын гана камсыз кылат.

Сигнал тарабынан түзүлгөн жогорку жыштык компоненттерин азайтуу үчүн сигналдын ылдамдыгы жайыраак болгон аппаратты тандап көрүңүз.

Тышкы туташтыргычка өтө жакын эмес, жогорку жыштыктагы компоненттердин жайгаштырылышына көңүл буруңуз.

Жогорку жыштыктагы чагылууларды жана нурланууну азайтуу үчүн жогорку ылдамдыктагы сигналдардын импеданс дал келүүсүнө, зым катмарына жана анын кайтып келүү жолуна көңүл буруңуз.

Кубаттуу тегиздиктеги жана жер тегиздигиндеги ызы-чууну басаңдатуу үчүн ар бир аппараттын кубат менен камсыздоо төөнөгүчтөрүнө жетиштүү жана ылайыктуу ажыратуучу конденсаторлорду орнотуңуз. Конденсатордун жыштык реакциясы жана температуралык мүнөздөмөлөрү дизайн талаптарына жооп береби, өзгөчө көңүл буруңуз.

Тышкы туташтыргычтын жанындагы жерди жерден туура ажыратып, туташтыргычтын жерин жакын жердеги шасси жерге туташтырууга болот.

Кээ бир жогорку ылдамдыктагы сигналдардын жанында жер коргоочу/шунт издерин туура колдонсо болот. Бирок күзөт/шунт издеринин издин мүнөздүү импедансына тийгизген таасирине көңүл буруңуз.

Күч катмары жер катмарынан 20H кичирейет, ал эми Н – электр катмары менен жер катмарынын ортосундагы аралык.

6. 2Gден жогору жогорку жыштыктагы ПХБди долбоорлоодо, маршрутизациялоодо жана жайгаштырууда кайсы аспектилерге көңүл буруу керек?

2Gден жогору жогорку жыштыктагы ПХБлар радио жыштык схемаларынын дизайнына кирет жана жогорку ылдамдыктагы санариптик схеманын дизайнын талкуулоонун алкагына кирбейт. Радио жыштык чынжырынын схемасы жана маршруту схемасы менен бирге каралышы керек, анткени схема жана маршрутизация бөлүштүрүүчү эффекттерди жаратат. Мындан тышкары, радиожыштык схемаларын долбоорлоодо кээ бир пассивдүү түзүлүштөр параметрленген аныктамалар жана атайын формадагы жез фольгалары аркылуу ишке ашырылат. Ошондуктан, EDA инструменттери параметрленген түзүлүштөрдү камсыз кылуу жана атайын формадагы жез фольгаларды түзөтүү үчүн талап кылынат. Mentor’s boardstation бул талаптарга жооп бере ала турган атайын RF дизайн модулу бар. Мындан тышкары, жалпы RF дизайн атайын RF чынжыр талдоо куралдарын талап кылат. Тармактагы эң атактуусу – Mentor’тун куралдары менен жакшы интерфейси бар agilent’s eesoft.

7. Сыноо пункттарын кошуу жогорку ылдамдыктагы сигналдардын сапатына таасирин тийгизеби?

Сигналдын сапатына таасир этеби же жокпу, сыноо пункттарын кошуу ыкмасына жана сигналдын ылдамдыгына жараша болот. Негизинен, кошумча сыноо чекиттери (бар болгон via же DIP пинди сыноо чекиттери катары колдонбоңуз) линияга кошулушу мүмкүн же сызыктан кыска сызык тартылышы мүмкүн. Биринчиси линияга кичинекей конденсаторду кошууга барабар, экинчиси кошумча бутак. Бул эки шарт тең жогорку ылдамдыктагы сигналга аздыр-көптүр таасир этет жана эффекттин деңгээли сигналдын жыштык ылдамдыгына жана сигналдын четинин ылдамдыгына байланыштуу. Таасирдин чоңдугун симуляция аркылуу билсе болот. Негизи, сыноо пункту канчалык аз болсо, ошончолук жакшы (албетте, ал тесттик куралдын талаптарына жооп бериши керек) бутак канчалык кыска болсо, ошончолук жакшы.