High-speed PCB-kopieerbord en PCB-ontwerpschema

Momenteel, snelle printplaat ontwerp wordt veel gebruikt in communicatie, computer, grafische beeldverwerking en andere gebieden. Ingenieurs gebruiken verschillende strategieën voor het ontwerpen van high-speed PCBS op deze gebieden.

Op het gebied van telecommunicatie is het ontwerp zeer complex en de transmissiesnelheid was veel hoger dan 500 Mbps in de toepassingen voor gegevens-, spraak- en beeldtransmissie. Op het gebied van communicatie streven mensen naar een snellere lancering van producten met hogere prestaties, en de kosten zijn niet de eerste. Ze gebruiken meer lagen, voldoende stroomlagen en -lagen en discrete componenten op elke signaallijn die mogelijk problemen met hoge snelheden heeft. Ze hebben experts op het gebied van SI (signaalintegriteit) en EMC (elektromagnetische compatibiliteit) om simulatie en analyse voor de bedrading uit te voeren, en elke ontwerpingenieur volgt strikte ontwerpvoorschriften binnen de onderneming. Ontwerpingenieurs op het gebied van communicatie passen daarom vaak deze strategie toe van het overmatig ontwerpen van high-speed PCB-ontwerpen.

PCB

Moederbordontwerp op het gebied van thuiscomputers is aan het andere uiterste, kosten en effectiviteit boven alles, ontwerpers gebruiken altijd de snelste, beste en best presterende CPU-chips, geheugentechnologie en grafische verwerkingsmodules om steeds complexere computers te vormen. En moederborden voor thuiscomputers zijn meestal 4-laags boards, sommige high-speed PCB-ontwerptechnologie is moeilijk toe te passen op dit gebied, dus thuiscomputeringenieurs gebruiken meestal buitensporige onderzoeksmethoden om high-speed PCB-boards te ontwerpen, ze moeten de specifieke situatie volledig bestuderen van het ontwerp om die hogesnelheidscircuitproblemen op te lossen die echt bestaan.

Het gebruikelijke high-speed PCB-ontwerp kan anders zijn. Fabrikanten van belangrijke componenten in hogesnelheids-PCB’s (CPU, DSP, FPGA, branchespecifieke chips, enz.) zullen de ontwerpmaterialen over de chips leveren, die meestal worden gegeven in de vorm van het referentieontwerp en de ontwerpgids. Er zijn echter twee problemen: ten eerste is er een proces voor apparaatfabrikanten om de signaalintegriteit te begrijpen en toe te passen, en systeemontwerpingenieurs willen altijd de nieuwste high-performance chips gebruiken bij de eerste keer, dus de ontwerprichtlijnen van apparaatfabrikanten misschien niet volwassen zijn. Sommige apparaatfabrikanten zullen dus meerdere versies van ontwerprichtlijnen op verschillende tijdstippen uitgeven. Ten tweede zijn de ontwerpbeperkingen die door de fabrikant van het apparaat worden gegeven meestal erg streng en kan het voor de ontwerpingenieur erg moeilijk zijn om aan alle ontwerpregels te voldoen. Bij afwezigheid van simulatie-analysetools en de achtergrond van deze beperkingen, is het voldoen aan alle beperkingen de enige manier om PCB’s met hoge snelheid te ontwerpen, en een dergelijke ontwerpstrategie wordt meestal buitensporige beperkingen genoemd.

Er is een backplane-ontwerp beschreven dat gebruikmaakt van op het oppervlak gemonteerde weerstanden om aansluiting op de aansluitingen te bereiken. Op de printplaat worden meer dan 200 van deze bijpassende weerstanden gebruikt. Stel je voor dat je 10 prototypes zou moeten ontwerpen en die 200 weerstanden zou moeten veranderen om de beste eindmatch te garanderen, het zou een enorme hoeveelheid werk zijn. Verrassend genoeg was geen enkele verandering in weerstand te wijten aan de analyse van de SI-software.

Daarom is het noodzakelijk om high-speed PCB-ontwerpsimulatie en -analyse toe te voegen aan het oorspronkelijke ontwerpproces, zodat het een integraal onderdeel wordt van het volledige productontwerp en -ontwikkeling.