PCB-ontwerpmethoden en vaardigheden

1. Hoe te kiezen? Printplaat?

De selectie van printplaten moet voldoen aan de ontwerpvereisten en massaproductie en de kosten van de balans tussen. De ontwerpvereisten omvatten elektrische en mechanische onderdelen. Dit is meestal belangrijk bij het ontwerpen van zeer snelle printplaten (frequenties hoger dan GHz). Het fr-4-materiaal dat tegenwoordig vaak wordt gebruikt, is bijvoorbeeld mogelijk niet geschikt omdat het diëlektrische verlies bij enkele GHz een groot effect heeft op de signaalverzwakking. Let in het geval van elektriciteit op de diëlektrische constante en het diëlektrische verlies bij de ontworpen frequentie.

ipcb

2. Hoe hoogfrequente interferentie vermijden?

Het basisidee van het vermijden van hoogfrequente interferentie is het minimaliseren van de interferentie van het hoogfrequente elektromagnetische veld, ook wel Crosstalk genoemd. U kunt de afstand tussen het hogesnelheidssignaal en het analoge signaal vergroten, of grondbewakings-/shuntsporen aan het analoge signaal toevoegen. Let ook op de digitale grond-naar-analoog grondruisinterferentie.

3. Hoe het probleem van signaalintegriteit in high-speed ontwerp op te lossen?

Signaalintegriteit is in feite een kwestie van impedantie-aanpassing. De factoren die impedantie-aanpassing beïnvloeden, zijn onder meer de architectuur van de signaalbron, de uitgangsimpedantie, de karakteristieke impedantie van de kabel, de karakteristiek van de belastingszijde en de architectuur van de kabeltopologie. De oplossing is * afsluiting en pas de topologie van de kabel aan.

4. Hoe differentiële bedrading te realiseren?

De bedrading van het verschilpaar heeft twee aandachtspunten. De ene is dat de lengte van de twee lijnen zo lang mogelijk moet zijn, en de andere is dat de afstand tussen de twee lijnen (bepaald door de verschilimpedantie) altijd constant moet blijven, dat wil zeggen om parallel te blijven. Er zijn twee parallelle modi: de ene is dat de twee lijnen op dezelfde zij-aan-zij-laag lopen, en de andere is dat de twee lijnen op twee aangrenzende lagen van de bovenste en onderste laag lopen. Over het algemeen komt de voormalige side-by-side-implementatie vaker voor.

5. Hoe differentiële bedrading voor kloksignaallijn te realiseren met slechts één uitgangsklem?

Wil je differentiële bedrading gebruiken, dan moet de signaalbron en het ontvangende uiteinde zijn, ook het differentiële signaal is zinvol. Het is dus onmogelijk om differentiële bedrading te gebruiken voor een kloksignaal met slechts één uitgang.

6. Kan een bijpassende weerstand worden toegevoegd tussen de verschillijnparen aan de ontvangende kant?

De overeenkomende weerstand tussen het paar differentiële lijnen aan de ontvangende kant wordt meestal opgeteld en de waarde ervan moet gelijk zijn aan de waarde van de differentiële impedantie. De signaalkwaliteit zal beter zijn.

7. Waarom moet de bedrading van verschilparen het dichtst bij en parallel zijn?

De bedrading van verschilparen moet op de juiste manier dicht en parallel zijn. De juiste hoogte is te wijten aan de verschilimpedantie, wat een belangrijke parameter is bij het ontwerpen van verschilparen. Parallellisme is ook vereist om de consistentie van de differentiële impedantie te behouden. Als de twee lijnen ver of dichtbij zijn, zal de differentiële impedantie inconsistent zijn, wat de signaalintegriteit en timingvertraging beïnvloedt.

8. Hoe om te gaan met enkele theoretische conflicten in de feitelijke bedrading?

(1). In principe is het juist om modules/nummers te scheiden. Er moet voor worden gezorgd dat de MOAT niet wordt overschreden en dat het stroompad van de voeding en de signaalretour niet te groot wordt.

(2). Kristaloscillator is een gesimuleerd oscillerend circuit met positieve feedback, en stabiele oscillerende signalen moeten voldoen aan de specificaties van lusversterking en fase, die gevoelig zijn voor interferentie, zelfs met grondbewakingssporen die interferentie mogelijk niet volledig kunnen isoleren. En te ver weg, zal de ruis op het grondvlak ook het positieve feedback-oscillatiecircuit beïnvloeden. Zorg er daarom voor dat de kristaloscillator en chip zo dicht mogelijk bij elkaar staan.

(3). Er zijn inderdaad veel conflicten tussen hogesnelheidsbedrading en EMI-vereisten. Het basisprincipe is echter dat vanwege de weerstandscapaciteit of ferrietkraal die door EMI wordt toegevoegd, sommige elektrische kenmerken van het signaal niet aan de specificaties kunnen voldoen. Daarom is het het beste om de techniek van het rangschikken van bedrading en PCB-stapeling te gebruiken om EMI-problemen op te lossen of te verminderen, zoals high-speed signaalvoering. Ten slotte werd weerstandscapaciteit of de Ferrite Bead-methode gebruikt om de schade aan het signaal te verminderen.

9. Hoe de tegenstelling tussen handmatige bedrading en automatische bedrading van hogesnelheidssignalen op te lossen?

Tegenwoordig hebben de meeste automatische bekabelingsapparaten in krachtige bekabelingssoftware beperkingen om de wikkelmodus en het aantal gaten te regelen. EDA-bedrijven lopen soms sterk uiteen bij het bepalen van de mogelijkheden en beperkingen van opwindmotoren. Bijvoorbeeld of er voldoende beperkingen zijn om te bepalen hoe kronkelige lijnen winden, of er voldoende beperkingen zijn om de afstand van verschilparen te regelen, enz. Dit heeft invloed op de vraag of de automatische bedrading uit de bedrading kan voldoen aan het idee van de ontwerper. Bovendien is de moeilijkheid van handmatige aanpassing van de bedrading ook absoluut gerelateerd aan het vermogen van de opwindmotor. Bijvoorbeeld de duwcapaciteit van de draad, de duwcapaciteit door het gat en zelfs de duwcapaciteit van de draad op de kopercoating, enzovoort. Kies dus een kabelrups met een sterk opwindmotorvermogen, dit is de manier om op te lossen.

10. Over testcoupon.

De testcoupon wordt gebruikt om met behulp van de Time Domain Reflectometer (TDR) te meten of de karakteristieke impedantie van de GEPRODUCEERDE printplaat voldoet aan de ontwerpvereisten. Over het algemeen is de te regelen impedantie een enkele lijn en een verschilpaar van twee gevallen. Daarom moeten de lijnbreedte en regelafstand (indien differentieel) op de testcoupon hetzelfde zijn als de regel die wordt gecontroleerd. Het belangrijkste is de locatie van het aardingspunt. Om de inductantiewaarde van de aardleiding te verminderen, bevindt het aardingspunt van de TDR-sonde zich meestal zeer dicht bij de sondepunt. Daarom moeten de afstand en methode voor het meten van het signaalpunt en het aardingspunt op de testcoupon overeenkomen met de gebruikte sonde.

11. Bij high-speed PCB-ontwerp kan het lege gebied van de signaallaag met koper bekleed zijn, en hoe moet de kopercoating worden verdeeld over de aarding en voeding van meerdere signaallagen?

Over het algemeen is de kopercoating in het lege gebied meestal geaard. Let alleen op de afstand tussen koper en de signaallijn wanneer koper naast de hogesnelheidssignaallijn wordt toegepast, omdat het toegepaste koper de karakteristieke impedantie van de lijn zal verminderen. Zorg er ook voor dat u de karakteristieke impedantie van andere lagen niet beïnvloedt, zoals bij de dubbele stripline-constructie.

12. Kan de signaallijn boven het voedingsvlak worden gebruikt om de karakteristieke impedantie te berekenen met behulp van het microstriplijnmodel? Kan het signaal tussen de voeding en het grondvlak worden berekend met een lintlijnmodel?

Ja, zowel het vermogensvlak als het grondvlak moeten als referentievlakken worden beschouwd bij het berekenen van de karakteristieke impedantie. Bijvoorbeeld vierlaagse plaat: toplaag – krachtlaag – stratum – onderlaag. In dit geval is het model van de karakteristieke impedantie van de bedrading van de bovenste laag een microstriplijnmodel met een vermogensvlak als referentievlak.

13. Kunnen testpunten die automatisch worden gegenereerd door software op PCB’s met hoge dichtheid voldoen aan de testvereisten van massaproductie in het algemeen?

Of de testpunten die automatisch door algemene software worden gegenereerd, aan de testbehoeften kunnen voldoen, hangt ervan af of de specificaties van de toegevoegde testpunten voldoen aan de vereisten van de testmachine. Bovendien, als de bedrading te dicht is en de specificatie van het toevoegen van testpunten strikt is, kan het zijn dat het mogelijk niet automatisch testpunten aan elk deel van de lijn kan toevoegen, natuurlijk moet u de testplaats handmatig invullen.

14. Zal de toevoeging van testpunten de kwaliteit van hogesnelheidssignalen beïnvloeden?

Of het de signaalkwaliteit beïnvloedt, hangt af van hoe de testpunten worden toegevoegd en hoe snel het signaal is. In principe kunnen extra testpunten (niet via of DIP-pin als testpunten) aan de lijn worden toegevoegd of uit de lijn worden getrokken. Het eerste komt overeen met het toevoegen van een heel kleine condensator op de lijn, het laatste is een extra aftakking. Beide voorwaarden hebben meer of minder invloed op hogesnelheidssignalen en de mate van invloed is gerelateerd aan de frequentiesnelheid en flanksnelheid van het signaal. De invloed kan worden verkregen door middel van simulatie. In principe geldt: hoe kleiner het testpunt, hoe beter (uiteraard om aan de eisen van de testmachine te voldoen) hoe korter de tak, hoe beter.

15. Een aantal PCB-systemen, hoe de grond tussen de planken te verbinden?

Wanneer het signaal of de voeding tussen elke printplaat met elkaar is verbonden, bijvoorbeeld een A-kaart heeft voeding of een signaal naar de B-kaart, moet er een gelijke hoeveelheid stroom zijn van de vloerstroom terug naar A-kaart (dit is Kirchoff huidige wet). De stroom in deze laag vindt zijn weg terug naar de laagste impedantie. Daarom mag het aantal pinnen dat aan de formatie is toegewezen niet te laag zijn bij elke interface, zowel stroom- als signaalaansluiting, om de impedantie te verminderen en dus de formatieruis te verminderen. Het is ook mogelijk om de gehele stroomlus te analyseren, vooral het grootste deel van de stroom, en de verbinding van de grond of aarde aan te passen om de stroom van de stroom te regelen (bijvoorbeeld om op één plaats een lage impedantie te creëren zodat de meeste van de stroom die door die plaats stroomt), waardoor de impact op andere, meer gevoelige signalen wordt verminderd.