1. Jak wybrać? PCB?

Wybór płytki PCB musi spełniać wymagania projektowe i masową produkcję oraz koszt równowagi między nimi. Wymagania projektowe obejmują części elektryczne i mechaniczne. Jest to zwykle ważne przy projektowaniu bardzo szybkich płytek PCB (częstotliwości większe niż GHz). Na przykład powszechnie stosowany obecnie materiał fr-4 może nie być odpowiedni, ponieważ straty dielektryczne przy kilku GHz mają duży wpływ na tłumienie sygnału. W przypadku prądu należy zwrócić uwagę na stałą dielektryczną i straty dielektryczne przy projektowanej częstotliwości.

2. Jak uniknąć zakłóceń o wysokiej częstotliwości?

Podstawową ideą unikania zakłóceń o wysokiej częstotliwości jest zminimalizowanie zakłóceń pola elektromagnetycznego sygnału o wysokiej częstotliwości, znanego również jako Crosstalk. Można zwiększyć odległość między sygnałem dużej prędkości a sygnałem analogowym lub dodać ślady osłony naziemnej/bocznika do sygnału analogowego. Należy również zwrócić uwagę na zakłócenia cyfrowe uziemienia i analogowe zakłócenia uziemienia.

3. Jak rozwiązać problem integralności sygnału w szybkim projekcie?

Integralność sygnału jest zasadniczo kwestią dopasowania impedancji. Czynniki wpływające na dopasowanie impedancji obejmują architekturę źródła sygnału, impedancję wyjściową, impedancję charakterystyczną kabla, charakterystykę po stronie obciążenia i architekturę topologii kabla. Rozwiązaniem jest *zakończenie i dostosowanie topologii kabla.

4. Jak wykonać okablowanie różnicowe?

Okablowanie pary różnicowej ma dwa punkty, na które należy zwrócić uwagę. Jednym z nich jest to, że długość dwóch linii powinna być jak najdłuższa, a drugim jest to, że odległość między dwiema liniami (określona przez różnicę impedancji) powinna zawsze pozostawać stała, to znaczy utrzymywać się równolegle. Istnieją dwa równoległe tryby: jeden polega na tym, że dwie linie biegną na tej samej warstwie obok siebie, a drugi polega na tym, że dwie linie biegną na dwóch sąsiednich warstwach górnej i dolnej warstwy. Ogólnie rzecz biorąc, poprzednia implementacja side-by-side jest bardziej powszechna.

5. Jak zrealizować okablowanie różnicowe dla linii sygnału zegara z tylko jednym zaciskiem wyjściowym?

Chcesz użyć okablowania różnicowego musi być źródłem sygnału, a koniec odbiorczy również ma znaczenie sygnał różnicowy. Dlatego nie można zastosować okablowania różnicowego dla sygnału zegarowego z tylko jednym wyjściem.

6. Czy można dodać pasującą rezystancję między parami linii różnicowych na końcu odbiorczym?

Rezystancja dopasowania między parą linii różnicowych na końcu odbiorczym jest zwykle dodawana, a jej wartość powinna być równa wartości impedancji różnicowej. Jakość sygnału będzie lepsza.

7. Dlaczego okablowanie par różnicowych powinno być najbliższe i równoległe?

Okablowanie par różnicowych powinno być odpowiednio zwarte i równoległe. Właściwa wysokość wynika z impedancji różnicowej, która jest ważnym parametrem przy projektowaniu par różnicowych. Równoległość jest również wymagana do utrzymania spójności impedancji różnicowej. Jeśli dwie linie są daleko lub blisko, impedancja różnicowa będzie niespójna, co wpływa na integralność sygnału i opóźnienie czasowe.

8. Jak radzić sobie z niektórymi teoretycznymi konfliktami w rzeczywistym okablowaniu?

(1). Zasadniczo dobrze jest oddzielić moduły/numery. Należy uważać, aby nie przekroczyć MOAT i nie dopuścić do zbyt dużego wzrostu zasilania i toru powrotnego sygnału.

(2). Oscylator kwarcowy to symulowany obwód oscylacyjny z dodatnim sprzężeniem zwrotnym, a stabilne sygnały oscylacyjne muszą spełniać specyfikacje wzmocnienia i fazy pętli, które są podatne na zakłócenia, nawet przy śladach uziemienia mogą nie być w stanie całkowicie odizolować zakłóceń. I zbyt daleko, hałas na płaszczyźnie uziemienia wpłynie również na obwód oscylacji dodatniego sprzężenia zwrotnego. Dlatego upewnij się, że oscylator kwarcowy i chip są jak najbliżej.

(3). Rzeczywiście, istnieje wiele konfliktów między szybkim okablowaniem a wymaganiami EMI. Jednak podstawową zasadą jest to, że ze względu na pojemność rezystancyjną lub koralik ferrytowy dodany przez EMI, niektóre charakterystyki elektryczne sygnału nie mogą być niezgodne ze specyfikacjami. Dlatego najlepiej jest zastosować technikę układania okablowania i układania płytek drukowanych w celu rozwiązania lub zmniejszenia problemów EMI, takich jak szybkie podkładanie sygnału. Ostatecznie zastosowano metodę pojemności rezystora lub metodę Ferrite Bead, aby zmniejszyć uszkodzenie sygnału.

9. Jak rozwiązać sprzeczność między ręcznym okablowaniem a automatycznym okablowaniem szybkich sygnałów?

W dzisiejszych czasach większość automatycznych urządzeń do okablowania w silnym oprogramowaniu do okablowania ma określone ograniczenia, aby kontrolować tryb nawijania i liczbę otworów. Firmy EDA czasami różnią się znacznie w ustalaniu możliwości i ograniczeń silników nawijających. Na przykład, czy jest wystarczająco dużo ograniczeń, aby kontrolować, jak zwijają się linie serpentynowe, czy jest wystarczająco dużo ograniczeń, aby kontrolować odstępy między parami itp. Wpłynie to na to, czy automatyczne okablowanie z okablowania może być zgodne z pomysłem projektanta. Ponadto trudność ręcznej regulacji okablowania jest również bezwzględnie związana z możliwościami naciągu silnika. Na przykład zdolność przepychania drutu, zdolność przepychania otworu, a nawet zdolność przepychania drutu na miedzi i tak dalej. Tak więc wybierz kabel z silną zdolnością nawijania, jest to sposób na rozwiązanie.

10. O kuponie testowym.

Kupon testowy służy do pomiaru, czy impedancja charakterystyczna płytki drukowanej PRODUCED spełnia wymagania projektowe za pomocą reflektometru w dziedzinie czasu (TDR). Ogólnie rzecz biorąc, impedancja do sterowania to pojedyncza linia i para różnicowa dwóch przypadków. Dlatego szerokość linii i odstępy między liniami (jeśli są różne) na kuponie testowym powinny być takie same, jak linia, która jest kontrolowana. Najważniejszą rzeczą jest lokalizacja punktu uziemienia. W celu zmniejszenia wartości indukcyjności przewodu uziemiającego, punkt uziemienia sondy TDR znajduje się zwykle bardzo blisko końcówki sondy. Dlatego odległość i sposób pomiaru punktu sygnału i punktu uziemienia na kuponie testowym powinny być zgodne z używaną sondą.

11. W szybkich projektach PCB pusty obszar warstwy sygnałowej może być pokryty miedzią i jak rozprowadzić pokryty miedzią na uziemieniu i zasilaniu wielu warstw sygnałowych?

Generalnie w pustym obszarze powłoka miedziana jest uziemiona w większości przypadków. Po prostu zwróć uwagę na odległość między miedzią a linią sygnałową, gdy miedź jest umieszczona obok szybkiej linii sygnałowej, ponieważ zastosowana miedź zmniejszy impedancję charakterystyczną linii. Należy również uważać, aby nie wpłynąć na impedancję charakterystyczną innych warstw, jak w przypadku konstrukcji dual stripline.

12. Czy linię sygnałową nad płaszczyzną zasilania można wykorzystać do obliczenia impedancji charakterystycznej z wykorzystaniem modelu linii mikropaskowej? Czy sygnał między zasilaczem a płaszczyzną uziemienia można obliczyć za pomocą modelu linii wstęgowej?

Tak, zarówno płaszczyznę zasilania, jak i płaszczyznę uziemienia należy traktować jako płaszczyzny odniesienia przy obliczaniu impedancji charakterystycznej. Np. deska czterowarstwowa: warstwa wierzchnia – warstwa mocy – warstwa – warstwa dolna. W tym przypadku model impedancji charakterystycznej przewodów górnej warstwy jest modelem linii mikropaskowej z płaszczyzną mocy jako płaszczyzną odniesienia.

13. Czy punkty testowe generowane automatycznie przez oprogramowanie na płytce drukowanej o wysokiej gęstości ogólnie spełniają wymagania testowe produkcji masowej?

To, czy punkty testowe generowane automatycznie przez ogólne oprogramowanie mogą spełnić wymagania testowe, zależy od tego, czy specyfikacje dodanych punktów testowych spełniają wymagania maszyny testującej. Ponadto, jeśli okablowanie jest zbyt gęste, a specyfikacja dodawania punktów testowych jest ścisła, może nie być możliwe automatyczne dodanie punktów testowych do każdego odcinka linii, oczywiście musisz ręcznie uzupełnić miejsce testowe.

14. Czy dodanie punktów testowych wpłynie na jakość szybkich sygnałów?

To, czy ma to wpływ na jakość sygnału, zależy od sposobu dodawania punktów testowych i szybkości sygnału. Zasadniczo, dodatkowe punkty testowe (nie poprzez lub DIP pin jako punkty testowe) mogą być dodane do linii lub wyciągnięte z linii. Pierwsza jest równoznaczna z dodaniem bardzo małego kondensatora na linii, druga jest dodatkową gałęzią. Oba te dwa warunki mają większy lub mniejszy wpływ na sygnały o dużej szybkości, a stopień wpływu jest związany z szybkością częstotliwości i szybkością zbocza sygnału. Wpływ można uzyskać poprzez symulację. W zasadzie im mniejszy punkt testowy, tym lepiej (oczywiście dla spełnienia wymagań maszyny testowej) im krótsza gałąź, tym lepiej.

15. Numer układu PCB, jak podłączyć masę między płytami?

Gdy sygnał lub zasilanie między każdą płytką PCB jest połączone ze sobą, na przykład płyta ma zasilanie lub sygnał do płyty B, musi być równa ilość prądu z podłogi przepływającej z powrotem do płyty A (to jest Kirchoff obowiązującego prawa). Prąd w tej warstwie wróci do najniższej impedancji. Dlatego liczba pinów przypisanych do formacji nie powinna być zbyt mała na każdym interfejsie, czy to zasilania, czy połączenia sygnału, aby zmniejszyć impedancję, a tym samym zmniejszyć szum formacji. Możliwe jest również przeanalizowanie całej pętli prądowej, zwłaszcza większej części prądu, oraz dostosowanie połączenia masy lub masy do sterowania przepływem prądu (np. stworzenie niskiej impedancji w jednym miejscu tak, aby większość prądu przepływa przez to miejsce), zmniejszając wpływ na inne, bardziej czułe sygnały.