Дизајнот на ПХБ со висока фреквенција се јавува решенија за пречки

Во дизајнот на ПХБ табла, со брзото зголемување на фреквенцијата, ќе има многу пречки што е различно од она на PCB плочката со ниска фреквенција. Покрај тоа, со зголемување на фреквенцијата и противречноста помеѓу минијатуризацијата и ниската цена на плочата за ПХБ, овие пречки ќе стануваат с and посложени.

Во вистинското истражување, можеме да заклучиме дека постојат главно четири аспекти на пречки, вклучувајќи бучава во напојување, пречки во далекуводот, спојка и електромагнетни пречки (ЕМИ). Преку анализа на разни проблеми со пречки на ПХБ со висока фреквенција и комбинирање со практика во работата, се изнесуваат ефективни решенија.

ipcb

Прво, бучава од напојување

Во колото со висока фреквенција, бучавата од напојувањето има очигледно влијание врз сигналот со висока фреквенција. Затоа, првото барање за напојување е низок шум. Чистите подови се исто толку важни како и чистата електрична енергија. Зошто? Карактеристиките на моќноста се прикажани на слика 1. Очигледно, напојувањето има одредена импеданса, а импедансата се дистрибуира низ целото напојување, затоа, бучавата ќе се додаде на напојувањето.

Тогаш треба да ја минимизираме импедансата на напојувањето, па затоа е најдобро да имаме наменски слој за напојување и слој за заземјување. Во дизајнот на колото hf, многу е подобро да се дизајнира напојувањето како слој отколку како автобус во повеќето случаи, така што јамката секогаш може да го следи патот на минимална импеданса.

Покрај тоа, енергетската табла мора да обезбеди сигнална јамка за сите генерирани и примени сигнали на ПХБ. Ова ја минимизира јамката на сигналот и со тоа ја намалува бучавата, што честопати се занемарува од дизајнерите на нискофреквентни кола.

Дизајнот на ПХБ со висока фреквенција се јавува решенија за пречки

Слика 1: Карактеристики на моќност

Постојат неколку начини да се елиминира бучавата од енергија во дизајнот на ПХБ:

1. Обрнете внимание на пробивната дупка на таблата: преку пробивната дупка се потребни гравирани отвори на слојот за напојување за да оставите простор да помине низ отворот. Ако отворот на слојот за напојување е премногу голем, тој мора да влијае на сигналната јамка, сигналот е принуден да заобиколи, површината на јамката се зголемува и бучавата се зголемува. Во исто време, ако неколку сигнални линии се собираат во близина на отворот и делат иста јамка, заедничката импеданса ќе предизвика вкрстување. Видете Слика 2.

Дизајнот на ПХБ со висока фреквенција се јавува решенија за пречки

Слика 2: Заедничка патека на јамка за бајпас сигнал

2. Линијата за поврзување има потреба од доволно заземјување: секој сигнал треба да има своја сопствена сигнална јамка, а површината на јамката на сигналот и јамката е што е можно помала, односно сигналот и јамката треба да бидат паралелни.

3. Аналогно и дигитално напојување за одвојување: уредите со висока фреквенција се генерално многу чувствителни на дигитална бучава, затоа двата треба да се одделат, да се поврзат заедно на влезот на напојувањето, доколку сигналот се пренесува преку аналогните и дигиталните делови на зборови, може да се постават во сигналот преку јамка за да се намали површината на јамката. Дигитално-аналогниот распон што се користи за сигналната јамка е прикажан на слика 3.

Дизајнот на ПХБ со висока фреквенција се јавува решенија за пречки

Слика 3: Дигитален – аналоген распон за сигнална јамка

4. Избегнувајте преклопување на одделни напојувања помеѓу слоевите: инаку бучавата од колото лесно може да помине низ паразитска капацитивна спојка.

5. Изолирајте чувствителни компоненти: како што е PLL.

6. Поставете го кабелот за напојување: За да ја намалите јамката за сигнал, поставете го кабелот за напојување на работ од сигналната линија за да го намалите бучавата, како што е прикажано на слика 4.

Дизајнот на ПХБ со висока фреквенција се јавува решенија за пречки

Слика 4: Поставете го кабелот за напојување покрај сигналната линија

Две, далекувод

Постојат само два можни далноводи во ПХБ:

Најголемиот проблем на линијата за ленти и микробрановите е рефлексијата. Рефлексијата ќе предизвика многу проблеми. На пример, сигналот за оптоварување ќе биде суперпозиција на оригиналниот сигнал и ехо сигналот, што ќе ја зголеми тешкотијата за анализа на сигналот. Рефлексијата предизвикува загуба на враќање (загуба на враќање), што влијае на сигналот исто толку лошо како и мешањето на дополнителната бучава:

1. Сигналот што се рефлектира назад кон изворот на сигнал ќе ја зголеми бучавата на системот, што ќе го отежне примачот да разликува бучава од сигнал;

2. Секој рефлектиран сигнал во основа ќе го влоши квалитетот на сигналот и ќе ја промени формата на влезниот сигнал. Општо земено, решението е главно совпаѓање на импеданса (на пример, импедансата на интерконекцијата треба многу да одговара на импедансата на системот), но понекогаш пресметката на импеданса е повеќе проблематична, можете да се повикате на некој софтвер за пресметка на импеданса на далекуводот. Методите за елиминирање на пречките на далекуводот во дизајнот на ПХБ се следниве:

(а) Избегнувајте прекин на импеданса на далекуводи. Точката на дисконтинуирана импеданса е точката на мутација на далекуводот, како што е прав агол, низ дупка, итн., Треба да се избегнува колку што е можно. Методи: За да се избегнат прави агли на линијата, колку што е можно да се оди 45 ° Агол или лак, исто така, може да биде голем агол; Користете што е можно помалку низ дупки, бидејќи секоја преку дупка е дисконтинуитет на импеданса, како што е прикажано на Сл. 5; Сигналите од надворешниот слој избегнуваат минување низ внатрешниот слој и обратно.

Дизајнот на ПХБ со висока фреквенција се јавува решенија за пречки

Слика 5: Метод за елиминирање на пречките во далекуводот

(б) Не користете линии за влогови. Бидејќи секој куп куп е извор на бучава. Ако купот линија е краток, може да се поврзе на крајот од далекуводот; Ако линијата за купови е долга, ќе го земе главниот далекувод како извор и ќе произведе голема рефлексија, што ќе го комплицира проблемот. Препорачливо е да не го користите.

Трето, спојката

1. Спојка за заедничка импеданса: тоа е заеднички канал за спојување, односно изворот на пречки и уредот со мешање честопати споделуваат некои проводници (како што се напојување со јамка, автобус и заедничко заземјување), како што е прикажано на слика 6.

Дизајнот на ПХБ со висока фреквенција се јавува решенија за пречки

Слика 6: Спојка со заедничка импеданса

Во овој канал, намалувањето на Ic предизвикува напон со вообичаен режим во сериската јамка, што влијае на приемникот.

2. Полечното спојување со вообичаен режим ќе предизвика изворот на зрачење да предизвика напони со вообичаен режим во јамката формирана од мешаното коло и на заедничката референтна површина.

Ако магнетното поле е доминантно, вредноста на напонот со заеднички режим генериран во сериското коло за заземјување е Vcm =-(△ B/△ t)* површина (каде △ B = промена во интензитетот на магнетната индукција). Ако е електромагнетно поле, кога е позната вредноста на електричното поле, неговиот индуциран напон: Vcm = (L*H*F*E)/48, формулата е погодна за L (m) = 150MHz, надвор од оваа граница, пресметката на максималниот индуциран напон може да се поедностави како: Vcm = 2*H*E.

3. Спојување на полето на диференцијален режим: се однесува на директно зрачење со пар од жица или коло на олово и неговата индукција на јамка е примена. Ако стигнете што е можно поблиску до двете жици. Оваа спојка е многу намалена, така што двете жици може да се извртат заедно за да се намали пречката.

4. Интер-линија спојка (вкрстување) може да предизвика несакана спојка помеѓу која било линија или паралелно коло, што во голема мера ќе ги оштети перформансите на системот. Нејзиниот тип може да се подели на капацитивен разговор и перцептивно вкрстување.

Првото е затоа што паразитскиот капацитет помеѓу линиите го прави бучавата на изворот на бучава поврзана со линијата за примање бучава преку тековно вбризгување. Вториот може да се замисли како спојување на сигнали помеѓу примарните фази на несаканиот паразитски трансформатор. Големината на индуктивното пресвртување зависи од близината на двете јамки, големината на површината на јамката и импедансата на зафатениот товар.

5. Спојување на кабелот за напојување: Каблите за напојување со наизменична струја или DC се мешаат со електромагнетни пречки

Префрлете се на други уреди.

Постојат неколку начини да се елиминира разговорот во дизајнот на ПХБ:

1. И двата типа на вкрстување се зголемуваат со зголемување на импедансата на оптоварување, така што сигналните линии чувствителни на пречки предизвикани од вкрстување треба правилно да се прекинат.

2. Максимизирајте го растојанието помеѓу сигналните линии за ефикасно да го намалите капацитивното вкрстување. Управување со заземјување, растојание помеѓу жици (како што се активни сигнални линии и линии за заземјување за изолација, особено во состојба на скок помеѓу сигналната линија и заземјување до интервал) и намалување на индуктивноста на оловото.

3. Капацитивното пресликување, исто така, може ефикасно да се намали со вметнување жица за заземјување помеѓу соседните сигнални линии, кои мора да бидат поврзани со формацијата секоја четвртина од брановата должина.

4. За разумно разговарање, површината на јамката треба да се минимизира, и доколку е дозволено, јамката треба да се елиминира.

5. Избегнувајте јамки за споделување сигнали.

6. Обрнете внимание на интегритетот на сигналот: дизајнерот треба да спроведе завршетоци во процесот на заварување за да го реши интегритетот на сигналот. Дизајнерите што го користат овој пристап можат да се фокусираат на должината на микро -лентата на заштитната бакарна фолија со цел да добијат добри перформанси на интегритетот на сигналот. За системи со густи конектори во структурата на комуникација, дизајнерот може да користи ПХБ како терминал.

Четири, електромагнетни пречки

Како што се зголемува брзината, ЕМИ станува с and посериозен и се прикажува во многу аспекти (како што се електромагнетни пречки при интерконекции). Уредите со голема брзина се особено чувствителни на ова и ќе примаат лажни сигнали со голема брзина, додека уредите со мала брзина ќе ги игнорираат таквите лажни сигнали.

Постојат неколку начини да се елиминираат електромагнетните пречки во дизајнот на ПХБ:

1. Намалување на јамките: Секоја јамка е еквивалентна на антена, затоа треба да го минимизираме бројот на јамки, површината на петелките и ефектот на антената на петелките. Осигурајте се дека сигналот има само една патека за јамка во која било две точки, избегнувајте вештачки јамки и користете го моќниот слој секогаш кога е можно.

2. Филтрирање: Филтрирањето може да се користи за намалување на ЕМИ и на далноводот и на сигналната линија. Постојат три методи: раздвојување на кондензаторот, EMI филтер и магнетски елемент. ЕМИ филтерот е прикажан на слика 7.

Дизајнот на ПХБ со висока фреквенција се јавува решенија за пречки

Слика 7: Видови филтри

3. Оклопот. Како резултат на должината на изданието плус многу дискусии за заштита на статии, веќе нема конкретен вовед.

4. Намалете ја брзината на уреди со висока фреквенција.

5. Зголемете ја диелектричната константа на плочата за ПХБ, што може да спречи делови од висока фреквенција, како што се далекуводот во близина на плочата, да не зрачат кон надвор; Зголемете ја дебелината на плочата за ПХБ, минимизирајте ја дебелината на микрострипската линија, може да спречите прелевање на електромагнетна линија, исто така може да спречи зрачење.

Во овој момент, можеме да заклучиме дека во дизајнот на ПХБ, треба да ги следиме следниве принципи:

1. Обединување и стабилност на напојување и заземјување.

2. Внимателно разгледаните жици и правилните завршувања може да ги елиминираат рефлексиите.

3. Внимателно разгледаните жици и правилните завршувања може да го намалат капацитивното и индуктивното препишување.

4. Потребно е да се потисне бучавата за да се исполнат барањата за ЕМС.