PCB projektavimo metodai ir įgūdžiai

1. Kaip išsirinkti PCB plokštė?

PCB plokštės pasirinkimas turi atitikti projektavimo reikalavimus, masinę gamybą ir pusiausvyros kainą. Projektavimo reikalavimai apima elektrines ir mechanines dalis. Paprastai tai yra svarbu kuriant labai greitas PCB plokštes (dažnis didesnis nei GHz). Pavyzdžiui, šiandien dažniausiai naudojama medžiaga fr-4 gali būti netinkama, nes dielektriniai nuostoliai keliais GHz dažnais daro didelį poveikį signalo slopinimui. Elektros atveju atkreipkite dėmesį į dielektrinę konstantą ir dielektrinius nuostolius numatytu dažniu.

ipcb

2. Kaip išvengti aukšto dažnio trukdžių?

Pagrindinė aukšto dažnio trukdžių vengimo idėja yra sumažinti aukšto dažnio signalo elektromagnetinio lauko, dar vadinamo „Crosstalk“, trukdžius. Galite padidinti atstumą tarp didelės spartos signalo ir analoginio signalo arba prie analoginio signalo pridėti antžeminės apsaugos/šunto pėdsakų. Taip pat atkreipkite dėmesį į skaitmeninį įžeminimo ir analoginio žemės triukšmo trikdį.

3. Kaip išspręsti signalo vientisumo problemą projektuojant greitą greitį?

Signalo vientisumas iš esmės yra varža. Veiksniai, turintys įtakos varžos atitikimui, yra signalo šaltinio architektūra, išėjimo varža, kabelio charakteristinė varža, apkrovos pusės charakteristika ir kabelio topologijos architektūra. Sprendimas yra * terminalas ir pakoreguokite kabelio topologiją.

4. Kaip realizuoti diferencinę instaliaciją?

Skirtumo poros laidai turi atkreipti dėmesį į du dalykus. Viena yra tai, kad dviejų linijų ilgis turi būti kuo ilgesnis, o kita – atstumas tarp dviejų linijų (nustatomas pagal skirtumo varžą) visada turėtų išlikti pastovus, tai yra, kad jis būtų lygiagretus. Yra du lygiagretūs režimai: vienas yra tas, kad dvi linijos eina tame pačiame greta esančiame sluoksnyje, o kitas-dvi linijos eina dviem gretimais viršutinio ir apatinio sluoksnių sluoksniais. Paprastai ankstesnis greta esantis įgyvendinimas yra labiau paplitęs.

5. Kaip realizuoti laikrodžio signalo linijos, turinčios tik vieną išvesties gnybtą, diferencinę instaliaciją?

Jei norite naudoti diferencialinius laidus, signalo šaltinis ir priėmimo galas taip pat turi skirtingą signalą. Taigi neįmanoma naudoti diferencinių laidų laikrodžio signalui, turinčiam tik vieną išėjimą.

6. Ar priėmimo gale tarp skirtumų linijų porų galima pridėti atitinkamą pasipriešinimą?

Paprastai pridedamas prilyginamasis pasipriešinimas tarp diferencialinių linijų poros priėmimo gale, o jo vertė turėtų būti lygi diferencialinės varžos vertei. Signalo kokybė bus geresnė.

7. Kodėl skirtumų porų laidai turi būti arčiausiai ir lygiagrečiai?

Skirtumų porų laidai turi būti tinkamai uždaryti ir lygiagrečiai. Tinkamą aukštį lemia skirtumo varža, kuri yra svarbus parametras projektuojant skirtumų poras. Lygiagretumas taip pat reikalingas norint išlaikyti diferencinės varžos nuoseklumą. Jei dvi linijos yra toli arba arti, diferencinė varža bus nenuosekli, o tai paveiks signalo vientisumą ir TIming uždelsimą.

8. Kaip susidoroti su kai kuriais teoriniais konfliktais tikrojoje instaliacijoje?

(1). Iš esmės teisinga atskirti modulius/skaičius. Reikia stengtis neperžengti MOAT ir neleisti, kad maitinimo šaltinis ir signalo grįžtamoji srovė išaugtų per didelė.

(2). Krištolinis osciliatorius yra imituojama teigiamo grįžtamojo ryšio virpesių grandinė, o stabilūs svyruojantys signalai turi atitikti kilpos stiprinimo ir fazės specifikacijas, kurios yra linkusios į trikdžius, net ir esant antžeminės apsaugos pėdsakams, jie negali visiškai izoliuoti trukdžių. Ir per toli įžeminimo plokštumos triukšmas taip pat paveiks teigiamą grįžtamojo ryšio virpesių grandinę. Todėl įsitikinkite, kad kristalų osciliatorius ir lustas yra kuo arčiau.

(3). Iš tiesų, yra daug prieštaravimų tarp greitųjų laidų ir EMI reikalavimų. Tačiau pagrindinis principas yra tas, kad dėl EMI pridėtos varžos talpos arba ferito granulės kai kurios elektrinės signalo charakteristikos gali neatitikti specifikacijų. Todėl, norint išspręsti arba sumažinti EMI problemas, pvz., Didelės spartos signalo pamušalas, geriausia naudoti laidų ir PCB išdėstymo techniką. Galiausiai, siekiant sumažinti signalo žalą, buvo naudojama rezistoriaus talpa arba ferito rutulio metodas.

9. Kaip išspręsti prieštaravimą tarp rankinio ir automatinio greitųjų signalų prijungimo?

Šiais laikais dauguma automatinių kabelių įtaisų, esančių stiprioje kabelių programinėje įrangoje, turi apribojimų, leidžiančių valdyti apvijų režimą ir skylių skaičių. AAA įmonės kartais labai skiriasi nustatydamos apvijų variklių galimybes ir apribojimus. Pavyzdžiui, ar yra pakankamai suvaržymų, leidžiančių kontroliuoti, kaip vingiuoja linijos, ar yra pakankamai suvaržymų, kad būtų galima kontroliuoti skirtumų porų tarpus ir pan. Tai turės įtakos tam, ar automatinis laidų išvedimas gali atitikti dizainerio idėją. Be to, rankinio laidų reguliavimo sunkumai taip pat yra absoliučiai susiję su apvijos variklio galimybėmis. Pavyzdžiui, vielos stūmimo pajėgumas, per skylės stūmimo pajėgumą ir net viela ant vario dangos stūmimo pajėgumo ir pan. Taigi, pasirinkite kabelį, turintį stiprų apvijų variklį, tai yra būdas išspręsti.

10. Apie bandymo kuponą.

Naudojant laiko domeno reflektometrą (TDR), bandymo kuponas naudojamas išmatuoti, ar gaminamos PCB plokštės charakteristinė varža atitinka projektavimo reikalavimus. Paprastai varžos kontrolė yra vienos eilutės ir dviejų atvejų skirtumo pora. Todėl bandymo kupono eilučių plotis ir tarpai tarp eilučių (jei skiriasi) turėtų būti tokie patys kaip ir valdoma eilutė. Svarbiausia yra įžeminimo taško vieta. Siekiant sumažinti įžeminimo laido induktyvumo vertę, TDR zondo įžeminimo taškas paprastai yra labai arti zondo galo. Todėl bandymo kupono signalo taško ir įžeminimo taško matavimo atstumas ir metodas turi atitikti naudojamą zondą.

11. Didelės spartos PCB konstrukcijoje tuščia signalo sluoksnio sritis gali būti padengta variu ir kaip paskirstyti variu padengtą kelių signalų sluoksnių įžeminimą ir maitinimą?

Paprastai tuščioje srityje varinė danga dažniausiai yra įžeminta. Tiesiog atkreipkite dėmesį į atstumą tarp vario ir signalo linijos, kai varis dedamas greta greitojo signalo linijos, nes pritaikytas varis sumažins būdingą linijos varžą. Taip pat būkite atsargūs, kad nepaveiktumėte būdingos kitų sluoksnių varžos, kaip ir dvigubos juostos konstrukcijoje.

12. Ar signalo linija virš maitinimo plokštumos gali būti naudojama charakteristinei varžai apskaičiuoti naudojant mikrojuostos linijos modelį? Ar signalą tarp maitinimo šaltinio ir įžeminimo plokštumos galima apskaičiuoti naudojant juostos linijos modelį?

Taip, apskaičiuojant charakteristinę varžą, tiek galios plokštuma, tiek įžeminimo plokštuma turi būti laikomos atskaitos plokštumomis. Pavyzdžiui, keturių sluoksnių plokštė: viršutinis sluoksnis-galios sluoksnis-sluoksnis-apatinis sluoksnis. Šiuo atveju viršutinio sluoksnio laidų charakteristinės varžos modelis yra mikropluošto linijos modelis, kurio galios plokštuma yra atskaitos plokštuma.

13. Ar bandymo taškai, kuriuos automatiškai sukuria programinė įranga didelio tankio PCB, apskritai atitinka masinės gamybos bandymų reikalavimus?

Ar bendrosios programinės įrangos automatiškai sugeneruoti bandymo taškai gali patenkinti bandymo poreikius, priklauso nuo to, ar pridėtų bandymo taškų specifikacijos atitinka bandymo mašinos reikalavimus. Be to, jei laidai yra per tankūs ir bandymo taškų pridėjimo specifikacija yra griežta, ji gali nepavykti automatiškai pridėti bandymo taškų į kiekvieną linijos atkarpą, žinoma, turite rankiniu būdu užpildyti bandymo vietą.

14. Ar bandymo taškų pridėjimas paveiks didelės spartos signalų kokybę?

Ar tai paveiks signalo kokybę, priklauso nuo to, kaip pridedami bandymo taškai ir kaip greitas signalas. Iš esmės prie linijos galima pridėti papildomų bandymo taškų (ne per arba DIP kaištį kaip bandymo taškus) arba ištraukti iš linijos. Pirmasis prilygsta labai mažo kondensatoriaus pridėjimui prie linijos, antrasis yra papildoma šaka. Abi šios dvi sąlygos turi daugiau ar mažiau įtakos didelės spartos signalams, o įtakos laipsnis yra susijęs su signalo dažnio greičiu ir krašto greičiu. Poveikį galima gauti imituojant. Iš esmės, kuo mažesnis bandymo taškas, tuo geriau (žinoma, kad atitiktų bandymo mašinos reikalavimus), kuo trumpesnė šaka, tuo geriau.

15. Daugybė PCB sistemų, kaip prijungti žemę tarp plokščių?

Kai signalas arba maitinimo šaltinis tarp kiekvienos PCB plokštės yra prijungti vienas prie kito, pavyzdžiui, A plokštėje yra maitinimo šaltinis arba signalas prie B plokštės, nuo grindų srauto atgal į A plokštę turi būti tiek pat srovės (tai yra Kirchoffas) galiojantis įstatymas). Šio sluoksnio srovė grįš į mažiausią varžą. Todėl formavimui priskirtų kaiščių skaičius neturėtų būti per mažas kiekvienoje sąsajoje, tiek maitinimo, nei signalo jungtyse, kad sumažėtų varža ir taip sumažėtų formavimo triukšmas. Taip pat galima išanalizuoti visą srovės kilpą, ypač didesnę srovės dalį, ir sureguliuoti žemės ar žemės jungtį, kad būtų galima valdyti srovės srautą (pavyzdžiui, vienoje vietoje sukurti mažą varžą, kad dauguma srovės srautų per tą vietą), sumažinant poveikį kitiems jautresniems signalams.