Wann Dir PCB designt, vertrauen mir normalerweis op d’Erfahrung a Fäegkeeten, déi mir normalerweis um Internet fannen. All PCB Design ka fir eng spezifesch Uwendung optimiséiert ginn. Allgemeng sinn hir Designreegele nëmme fir d’Zilapplikatioun uwendbar. Zum Beispill, d’ADC PCB Regele gëllen net fir RF PCBs a vice versa. Wéi och ëmmer, e puer Richtlinne kënnen als allgemeng fir all PCB Design ugesi ginn. Hei, an dësem Tutorial, wäerte mir e puer grondleeënd Probleemer a Fäegkeeten aféieren, déi de PCB Design bedeitend kënne verbesseren.
Kraaftverdeelung ass e Schlësselelement an all elektreschen Design. All Är Komponente vertrauen op Kraaft fir hir Funktiounen auszeféieren. Ofhängeg vun Ärem Design kënnen e puer Komponenten verschidde Kraaftverbindunge hunn, wärend e puer Komponenten um selwechte Board aarm Kraaftverbindunge kënnen hunn. Zum Beispill, wann all Komponente mat enger Drot ugedriwwe ginn, beobachtet all Komponent eng aner Impedanz, resultéierend a multiple Buedemreferenzen. Zum Beispill, wann Dir zwee ADC Circuiten hutt, een am Ufank an deen aneren um Enn, a béid ADCs liesen eng extern Spannung, liest all Analog Circuit en anere Potenzial relativ zu sech selwer.
Mir kënnen d’Muechtverdeelung op dräi méiglech Weeër zesummefaassen: Eenzelpunktquell, Starquell a Multipoint Quell.
(a) Eenpunkt Stroumversuergung: d’Muechtversuergung an de Buedemdrot vun all Komponent si vunenee getrennt. D’Kraaft Routing vun all Komponenten trefft nëmmen op engem eenzege Referenzpunkt. Een eenzege Punkt gëtt als gëeegent fir Kraaft ugesinn. Wéi och ëmmer ass dëst net machbar fir komplex oder grouss / mëttelgrouss Projeten.
(b) Star Quell: Star Quell kann als eng Verbesserung vun enger eenzeger Punktquell ugesi ginn. Wéinst senge Schlësselcharakteristiken ass et anescht: d’Routellängt tëscht Komponenten ass d’selwecht. Star Verbindung gëtt normalerweis fir komplex Héichgeschwindeg Signal Boards mat verschiddene Uhren benotzt. Am High-Speed ​​Signal PCB kënnt d’Signal normalerweis vum Rand an erreecht dann an d’Mëtt. All Signaler kënne vum Zentrum an all Gebitt vum Circuit Board iwwerdroe ginn, an d’Verzögerung tëscht Gebidder ka reduzéiert ginn.
(c) Multipoint Quellen: an all Fall als schlecht ugesinn. Wéi och ëmmer ass et einfach an all Circuit ze benotzen. Multipoint Quelle kënne Referenzdifferenzen tëscht Komponenten a gemeinsamer Impedanzkupplung produzéieren. Dësen Designstil erlaabt och Héichwiessel IC, Auer a RF Kreesser fir Kaméidi an de Nopesch Circuiten aféieren, déi Verbindungen deelen.
Natierlech wäerte mir an eisem Alldag net ëmmer eng eenzeg Zort Verdeelung hunn. De Kompromëss dee mir maache kënnen ass eenzel Punktquellen mat Multipunktquellen ze vermëschen. Dir kënnt analog sensibel Apparater an Héichgeschwindegkeet / RF Systemer an engem Punkt setzen, an all aner manner sensibel Peripheriegeräter an engem Punkt.
Hutt Dir jeemools geduecht ob Dir Kraaftfliger sollt benotzen? D’Äntwert ass jo. Power Board ass eng vun de Methoden fir Muecht ze transferéieren an de Kaméidi vun all Circuit ze reduzéieren. De Kraaftfliger verkierzt de Buedemwee, reduzéiert d’Induktanz a verbessert d’elektromagnetesch Kompatibilitéit (EMC) Leeschtung. Et ass och wéinst der Tatsaach datt e Parallelplack -Entkupplungskondensator och an de Stroumversuergung Fligeren op béide Säiten generéiert gëtt, fir Geräischverbreedung ze vermeiden.
De Power Board huet och en offensichtleche Virdeel: duerch säi grousst Gebitt erlaabt et méi Stroum duerchzekommen, sou datt d’Betribstemperaturbereich vum PCB eropgeet. Awer w.e.g. notéiert: d’Kraaftschicht kann d’Aarbechtstemperatur verbesseren, awer d’Verdrahtung muss och berécksiichtegt ginn. D’Verfollegungsregele gi vum ipc-2221 an ipc-9592
Fir e PCB mat enger RF Quell (oder all Héichgeschwindeg Signalsapplikatioun), musst Dir e komplette Buedemfliger hunn fir d’Performance vum Circuit Board ze verbesseren. D’Signaler mussen op verschiddene Fligeren lokaliséiert sinn, an et ass bal onméiglech fir béid Ufuerderunge gläichzäiteg ze erfëllen mat zwou Schichten Platen. Wann Dir eng Antenne oder all niddereg Komplexitéit RF Board wëllt designen, kënnt Dir zwou Schichten benotzen. Déi folgend Figur weist eng Illustratioun vu wéi Äre PCB dës Fligeren besser benotze kann.
Am gemëschte Signal Design empfeelen Hiersteller normalerweis datt den analoge Buedem vum digitale Buedem getrennt gëtt. Sensibel analog Circuiten si liicht beaflosst vun Héichgeschwindeg Schalteren a Signaler. Wann analog an digital Äerdofplattung anescht sinn, gëtt de Buedemfliger getrennt. Wéi och ëmmer, et huet déi folgend Nodeeler. Mir solle oppassen op de Kräizgang a Schleifberäich vum opgedeelten Terrain verursaacht haaptsächlech duerch d’Diskontinuitéit vum Buedemfliger. Déi folgend Illustratioun weist e Beispill vun zwee getrennten Grondfligeren. Op der lénker Säit kann de Retourstroum net direkt laanscht d’Signalroute passéieren, sou datt et e Loopberäich gëtt anstatt am richtege Loopberäich designt ze ginn.
Elektromagnetesch Kompatibilitéit an elektromagnetesch Interferenz (EMI)
Fir Héichfrequenz Designs (sou wéi RF Systemer) kann EMI e groussen Nodeel sinn. De Buedemfliger, dee virdru diskutéiert gouf, hëlleft den EMI ze reduzéieren, awer laut Ärem PCB kann de Buedemfliger aner Probleemer verursaachen. A Laminaten mat véier oder méi Schichten ass d’Distanz vum Fliger ganz wichteg. Wann d’Kapazitanz tëscht Fligeren kleng ass, erweidert d’elektrescht Feld um Bord. Zur selwechter Zäit fällt d’Impedanz tëscht den zwee Fligeren erof, sou datt de Retourstroum an d’Signalfliger fléisst. Dëst wäert EMI produzéiere fir all Héichfrequenz Signal, deen duerch de Fliger leeft.
Eng einfach Léisung fir EMI ze vermeiden ass ze vermeiden datt Héichgeschwindegkeetssignaler méi Schichten iwwerschreiden. Füügt Entkupplungskondensator derbäi; A plazéiert Grounding Vias ronderëm d’Signalleitungen. Déi folgend Figur weist e gudde PCB Design mat Héichfrequenz Signal.
Filter Kaméidi
Bypass -Kondensatoren a Ferritperlen si Kondensater, déi benotzt gi fir de Kaméidi ze filteren, dee vun all Komponent generéiert gëtt. Prinzipiell, wann se an enger Héichgeschwindegkeet Uwendung benotzt gëtt, kann all I / O Pin eng Geräischquell ginn. Fir dësen Inhalt besser ze notzen, musse mir op déi folgend Punkte oppassen:
Plaz ëmmer Ferritperlen a Contournementskondensatoren sou no wéi méiglech un der Kaméidiquell.
Wa mir automatesch Placement an automatesch Routing benotzen, solle mir d’Distanz berücksichtegen fir ze kontrolléieren.
Vermeit Vias an all aner Routing tëscht Filteren a Komponenten.
Wann et e Buedemfliger gëtt, benotzt multiple duerch Lächer fir se korrekt ze gräifen.