Metodă de realizare a cablajului PCB de mare viteză

Cu toate ca circuit imprimat bord Cablajul (PCB) joacă un rol cheie în circuitele de mare viteză, este adesea doar unul dintre ultimii pași în procesul de proiectare a circuitului. Există multe aspecte ale cablajului PCB de mare viteză. Există o mulțime de literatură pe această temă pentru referință. Acest articol discută în principal problemele de cablare ale circuitelor de mare viteză din punct de vedere practic. Scopul principal este de a ajuta utilizatorii noi să acorde atenție multor probleme diferite care trebuie luate în considerare la proiectarea cablajului PCB al circuitului de mare viteză. Un alt scop este acela de a oferi un material de recenzie pentru clienții care nu au atins cablarea PCB de ceva timp. Limitat de aspectul articolului, acest articol nu poate discuta toate problemele în detaliu, dar articolul va discuta părțile cheie care au cel mai mare efect asupra îmbunătățirii performanței circuitului, scurtarea timpului de proiectare și economisirea timpului de modificare.

ipcb

Deși acest articol se concentrează pe circuitele legate de amplificatoarele operaționale de mare viteză, problemele și metodele discutate în acest articol sunt în general aplicabile cablajelor utilizate în majoritatea celorlalte circuite analogice de mare viteză. Când amplificatorul operațional funcționează într-o bandă de frecvență radio (RF) foarte înaltă, performanța circuitului depinde în mare măsură de aspectul PCB-ului. Designul de circuit de înaltă performanță, care arată bine pe desen, poate obține performanțe obișnuite doar dacă este afectat de un cablaj neglijent și neglijent. Prin urmare, preconsiderarea și atenția acordată detaliilor importante pe parcursul întregului proces de cablare vor ajuta la asigurarea performanței așteptate a circuitului. 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. Dacă există un flux de semnal normal și stabil de la stânga la dreapta în schema, atunci ar trebui să existe un flux de semnal la fel de bun pe PCB. Oferiți cât mai multe informații utile cu privire la schemă. În acest fel, chiar dacă unele probleme nu pot fi rezolvate de către inginerul proiectant de circuite, clienții pot căuta și alte canale pentru a ajuta la rezolvarea problemelor circuitului. In addition to the common reference identifiers, power consumption, and error tolerance, what other information should be given in the schematic? Următoarele vor oferi câteva sugestii pentru a transforma schemele obișnuite în cele mai bune scheme. Adăugați forme de undă, informații mecanice despre carcasă, lungimea liniilor imprimate și zone goale; indicați ce componente trebuie plasate pe PCB; oferiți informații de ajustare, intervale de valori ale componentelor, informații despre disiparea căldurii, linii imprimate cu impedanța de control, comentarii și scurte circuite Descrierea acțiunii și alte informații etc. Nu credeți că, dacă nu proiectați singur cablarea, trebuie să acordați suficient timp pentru a verifica cu atenție designul persoanei care cablajează. O mică prevenire poate valora de o sută de ori remediul. Nu vă așteptați ca persoana de cablare să înțeleagă ideile designerului. Opiniile și îndrumările timpurii în procesul de proiectare a cablajului sunt cele mai importante. Cu cât pot fi furnizate mai multe informații și cu cât este mai mult implicat în întregul proces de cablare, cu atât PCB-ul rezultat va fi mai bun. Stabiliți un punct de finalizare provizoriu pentru inginerul proiectant cablaj și verificați rapid în conformitate cu raportul de progres al cablajului dorit. Această metodă în buclă închisă poate preveni rătăcirea cablajului, reducând astfel la minimum posibilitatea reproiectării. Instrucțiunile care trebuie date inginerului de cablare includ: o scurtă descriere a funcției circuitului, o diagramă schematică a PCB-ului care indică locațiile de intrare și de ieșire, informații despre stivuirea PCB-ului (de exemplu, cât de gros este placa, câte straturi). există informații detaliate despre fiecare strat de semnal și plan de masă: consum de energie, fir de masă, semnal analogic, semnal digital și semnal RF etc.); ce semnale sunt necesare pentru fiecare strat; este necesară amplasarea componentelor importante; locația exactă a componentelor de ocolire; acele linii imprimate sunt importante; care linii trebuie să controleze impedanța linii imprimate; Ce linii trebuie să se potrivească cu lungimea; dimensiunea componentelor; care linii imprimate trebuie să fie departe unele de altele (sau aproape de); care linii trebuie să fie departe unele de altele (sau aproape de); care componente trebuie să fie departe unele de altele (sau aproape de); care componente trebuie să fie plasate pe PCB de mai sus, care sunt plasate dedesubt. Inginerii de proiectare a cablajelor nu se pot plânge niciodată de prea multe informații care trebuie furnizate. 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. Utilizați o mulțime de șuruburi pentru a fixa placa într-o carcasă din aluminiu placată cu aur (pentru că există standarde foarte stricte pentru rezistența la șocuri). Știfturile care asigură trecerea de polarizare trec prin placă. This pin is connected to the PCB by soldering wires. Acesta este un dispozitiv foarte complicat. Some components on the board are used for test setting (SAT). Dar inginerul a definit clar locația acestor componente. Unde sunt instalate aceste componente? Chiar sub bord. 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. Unde să puneți un circuit pe PCB, unde să instalați componentele specifice ale circuitului și ce alte circuite adiacente sunt, toate acestea fiind foarte importante. De obicei, pozițiile de intrare, de ieșire și de alimentare sunt predeterminate, dar circuitele dintre ele trebuie să fie creative. Acesta este motivul pentru care acordarea atenției detaliilor de cablare va avea un impact semnificativ asupra producției ulterioare. Începeți cu locația componentelor cheie și luați în considerare circuitul specific și întregul PCB. 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. Obținerea designului corect o dată poate reduce costurile și presiunea și, prin urmare, poate scurta ciclul de dezvoltare. Alimentare de bypass Setarea unei surse de alimentare bypass la capătul de putere al amplificatorului pentru a reduce zgomotul este o direcție foarte importantă în procesul de proiectare a PCB-ului, inclusiv pentru amplificatoarele operaționale de mare viteză și alte circuite de mare viteză. Există două metode comune de configurare pentru ocolirea amplificatoarelor operaționale de mare viteză. * Această metodă de împământare a terminalului de alimentare este cea mai eficientă în majoritatea cazurilor, folosind mai mulți condensatori paraleli pentru a împământa direct pinul de alimentare al amplificatorului operațional. În general, doi condensatori paraleli sunt suficienți, dar adăugarea de condensatoare paralele poate aduce beneficii unor circuite. Conectarea în paralel a condensatoarelor cu diferite valori de capacitate ajută la asigurarea faptului că pinul de alimentare are o impedanță de curent alternativ (AC) foarte scăzută pe o bandă largă de frecvență. Acest lucru este deosebit de important la frecvența de atenuare a raportului de respingere a sursei de alimentare a amplificatorului operațional (PSR). Acest condensator ajută la compensarea PSR-ului redus al amplificatorului. Menținerea unei căi de masă cu impedanță scăzută în multe intervale de zece octave va ajuta să vă asigurați că zgomotul dăunător nu poate pătrunde în amplificatorul operațional. (Imaginea 1) arată avantajele utilizării mai multor condensatori în paralel. La frecvențe joase, condensatoarele mari oferă o cale de masă cu impedanță scăzută. But once the frequency reaches their own resonant frequency, the compatibility of the capacitor will be weakened and gradually appear inductive.