Chociaż Płytka drukowana (PCB) wiring plays a key role in high-speed circuits, it is often only one of the last steps in the circuit design process. There are many aspects of high-speed PCB wiring. There are a lot of literature on this topic for reference. This article mainly discusses the wiring problems of high-speed circuits from a practical point of view. The main purpose is to help new users to pay attention to many different issues that need to be considered when designing high-speed circuit PCB wiring. Another purpose is to provide a review material for customers who have not touched PCB wiring for a while. Limited by the article layout, this article cannot discuss all the issues in detail, but the article will discuss the key parts that have the greatest effect on improving circuit performance, shortening design time, and saving modification time.

Chociaż ten artykuł koncentruje się na obwodach związanych z szybkimi wzmacniaczami operacyjnymi, problemy i metody omówione w tym artykule mają ogólne zastosowanie do okablowania używanego w większości innych szybkich obwodów analogowych. Gdy wzmacniacz operacyjny pracuje w paśmie o bardzo wysokiej częstotliwości radiowej (RF), wydajność obwodu w dużej mierze zależy od układu płytki drukowanej. Projekt obwodu o wysokiej wydajności, który dobrze wygląda na rysunku, może uzyskać zwykłą wydajność tylko wtedy, gdy ma na niego wpływ nieostrożne i nieostrożne okablowanie. Dlatego wstępne rozważenie i zwrócenie uwagi na ważne szczegóły podczas całego procesu okablowania pomoże zapewnić oczekiwaną wydajność obwodu. Schematic Although a good schematic does not guarantee a good wiring, a good wiring starts with a good schematic. When drawing the schematic diagram, we must think carefully, and we must consider the signal direction of the entire circuit. Jeśli na schemacie jest normalny i stabilny przepływ sygnału od lewej do prawej, to na PCB powinien być równie dobry przepływ sygnału. Podaj jak najwięcej przydatnych informacji na schemacie. W ten sposób, nawet jeśli inżynier projektu obwodu nie może rozwiązać niektórych problemów, klienci mogą również szukać innych kanałów, które pomogą rozwiązać problemy z obwodami. In addition to the common reference identifiers, power consumption, and error tolerance, what other information should be given in the schematic? Poniżej znajdziesz kilka sugestii, jak zmienić zwykłe schematy w najlepsze schematy. Dodaj przebiegi, informacje mechaniczne o obudowie, długość drukowanych linii i puste obszary; wskazać, które elementy należy umieścić na płytce drukowanej; podać informacje dotyczące regulacji, zakresy wartości komponentów, informacje o rozpraszaniu ciepła, drukowane linie impedancji sterującej, komentarze i krótkie obwody Opis czynności i inne informacje itp. Nie wierz, że jeśli sam nie zaprojektujesz okablowania, musisz poświęcić wystarczająco dużo czasu na dokładne sprawdzenie projektu osoby wykonującej okablowanie. Mała prewencja może być warta stokrotność lekarstwa. Nie oczekuj, że instalator zrozumie pomysły projektanta. Najważniejsze są wczesne opinie i wskazówki w procesie projektowania okablowania. The more information that can be provided, and the more involved in the entire wiring process, the better the resulting PCB will be. Ustaw wstępny punkt zakończenia dla inżyniera projektującego okablowanie i szybko sprawdź zgodnie z żądanym raportem o postępie okablowania. Ta metoda z zamkniętą pętlą może zapobiec zgubieniu okablowania, minimalizując w ten sposób możliwość przeprojektowania. The instructions that need to be given to the wiring engineer include: a short description of the circuit function, a schematic diagram of the PCB indicating the input and output locations, PCB stacking information (for example, how thick the board is, how many layers there are, detailed information about each signal layer and ground plane: power consumption , Ground wire, analog signal, digital signal and RF signal, etc.); which signals are required for each layer; the placement of important components is required; the exact location of bypass components; those printed lines are important; which lines need to control impedance printed lines ; Which lines need to match the length; the size of the components; which printed lines need to be far away from each other (or close to); which lines need to be far away from each other (or close to); which components need to be far away from each other (or close to); which components need to be placed on the PCB Above, which ones are placed below. Inżynierowie zajmujący się projektowaniem okablowania nigdy nie mogą narzekać na zbyt wiele informacji, które należy podać. There is never too much information. Next, I will share a learning experience: about 10 years ago, I carried out a design project of a multi-layer surface mount circuit board with components on both sides of the circuit board. Użyj wielu śrub, aby zamocować płytkę w pozłacanej aluminiowej obudowie (ponieważ obowiązują bardzo surowe normy odporności na wstrząsy). Piny, które zapewniają przepusty polaryzacyjne, przechodzą przez płytkę. This pin is connected to the PCB by soldering wires. To bardzo skomplikowane urządzenie. Some components on the board are used for test setting (SAT). Ale inżynier jasno określił lokalizację tych elementów. Gdzie są zainstalowane te komponenty? Tuż pod tablicą. When product engineers and technicians have to disassemble the entire device and reassemble them after completing the settings, this procedure becomes very complicated. Therefore, such errors must be minimized as much as possible. Position is just like in the PCB, position is everything. Gdzie umieścić obwód na płytce drukowanej, gdzie zainstalować poszczególne elementy obwodu i jakie są inne sąsiednie obwody, a wszystko to jest bardzo ważne. Zazwyczaj pozycje wejścia, wyjścia i zasilania są z góry określone, ale obwody między nimi muszą być kreatywne. Dlatego zwracanie uwagi na szczegóły okablowania będzie miało znaczący wpływ na późniejszą produkcję. Zacznij od lokalizacji kluczowych komponentów i rozważ konkretny obwód i całą płytkę drukowaną. Specifying the location of key components and the path of the signal from the beginning helps ensure that the design achieves the expected work goals. Jednorazowe uzyskanie odpowiedniego projektu może obniżyć koszty i presję, a tym samym skrócić cykl rozwoju. Bypass power supply Setting a bypass power supply at the power end of the amplifier to reduce noise is a very important direction in the PCB design process, including for high-speed operational amplifiers and other high-speed circuits. Istnieją dwie popularne metody konfiguracji omijania szybkich wzmacniaczy operacyjnych. * Ta metoda uziemienia zacisku zasilania jest najskuteczniejsza w większości przypadków, wykorzystując wiele równoległych kondensatorów do bezpośredniego uziemienia styku zasilania wzmacniacza operacyjnego. Ogólnie rzecz biorąc, dwa kondensatory równoległe są wystarczające, ale dodanie kondensatorów równoległych może przynieść korzyści niektórym obwodom. Równoległe połączenie kondensatorów o różnych wartościach pojemności pomaga zapewnić, że pin zasilania ma bardzo niską impedancję prądu przemiennego (AC) w szerokim paśmie częstotliwości. Jest to szczególnie ważne przy częstotliwości tłumienia współczynnika tłumienia zasilania wzmacniacza operacyjnego (PSR). Ten kondensator pomaga zrekompensować zmniejszone PSR wzmacniacza. Utrzymanie ścieżki uziemienia o niskiej impedancji w wielu zakresach dziesięciu oktaw pomoże zapewnić, że szkodliwy szum nie dostanie się do wzmacniacza operacyjnego. (Zdjęcie 1) przedstawia zalety korzystania z wielu kondensatorów równolegle. Przy niskich częstotliwościach duże kondensatory zapewniają ścieżkę uziemienia o niskiej impedancji. But once the frequency reaches their own resonant frequency, the compatibility of the capacitor will be weakened and gradually appear inductive.