Metode și abilități de proiectare PCB

1. Cum se alege Placă PCB?

Selectarea plăcilor PCB trebuie să îndeplinească cerințele de proiectare și producția în masă și costul echilibrului dintre. Cerințele de proiectare includ piese electrice și mecanice. Acest lucru este de obicei important atunci când proiectați plăci PCB foarte rapide (frecvențe mai mari de GHz). De exemplu, materialul fr-4 utilizat în mod obișnuit astăzi poate să nu fie adecvat deoarece pierderea dielectrică la câțiva GHz are un efect mare asupra atenuării semnalului. În cazul electricității, acordați atenție constantei dielectrice și pierderii dielectrice la frecvența proiectată.

ipcb

2. Cum se evită interferențele de înaltă frecvență?

Ideea de bază a evitării interferențelor de înaltă frecvență este de a minimiza interferența câmpului electromagnetic al semnalului de înaltă frecvență, cunoscut și sub numele de Crosstalk. Puteți crește distanța dintre semnalul de mare viteză și semnalul analogic sau puteți adăuga urme de protecție la sol / șunt la semnalul analogic. De asemenea, acordați atenție interferenței solului analogic cu solul analogic.

3. Cum se rezolvă problema integrității semnalului în proiectarea de mare viteză?

Integritatea semnalului este practic o chestiune de potrivire a impedanței. Factorii care afectează potrivirea impedanței includ arhitectura sursei de semnal, impedanța de ieșire, impedanța caracteristică a cablului, caracteristica laturii de încărcare și arhitectura topologiei cablului. Soluția este * terminație și reglați topologia cablului.

4. Cum se realizează cablarea diferențială?

Cablarea perechii de diferențe are două puncte la care să acorde o atenție. Una este că lungimea celor două linii ar trebui să fie cât mai mare posibil, iar cealaltă este că distanța dintre cele două linii (determinată de impedanța diferenței) ar trebui să rămână întotdeauna constantă, adică să rămână paralelă. Există două moduri paralele: unul este acela că cele două linii rulează pe același strat unul lângă altul, iar cealaltă este că cele două linii rulează pe două straturi adiacente ale straturilor superioare și inferioare. În general, fosta implementare side-by-side este mai frecventă.

5. Cum se realizează cablarea diferențială pentru linia de semnal de ceas cu un singur terminal de ieșire?

Doriți să utilizați cablarea diferențială trebuie să fie sursă de semnal și capătul de recepție sunt, de asemenea, semnal diferențial semnificativ. Deci, este imposibil să folosiți cabluri diferențiale pentru un semnal de ceas cu o singură ieșire.

6. Se poate adăuga o rezistență de potrivire între perechile de linii de diferență la capătul receptor?

Rezistența de potrivire între perechea de linii diferențiale la capătul de recepție este de obicei adăugată, iar valoarea acesteia ar trebui să fie egală cu valoarea impedanței diferențiale. Calitatea semnalului va fi mai bună.

7. De ce cablajul perechilor de diferențe ar trebui să fie cel mai apropiat și paralel?

Cablarea perechilor de diferențe trebuie să fie apropiată și paralelă. Înălțimea adecvată se datorează impedanței diferenței, care este un parametru important în proiectarea perechilor de diferențe. Paralelismul este, de asemenea, necesar pentru a menține consistența impedanței diferențiale. Dacă cele două linii sunt departe sau aproape, impedanța diferențială va fi inconsistentă, ceea ce afectează integritatea semnalului și întârzierea TIming.

8. Cum să rezolvăm unele conflicte teoretice în cablajul real?

(1). Practic, este corect să separați modulele / numerele. Ar trebui să aveți grijă să nu traversați MOAT-ul și să nu lăsați alimentarea cu energie și calea curentului de retur al semnalului să crească prea mult.

(2). Oscilatorul de cristal este un circuit oscilant cu reacție pozitivă simulată, iar semnalele oscilante stabile trebuie să îndeplinească specificațiile câștigului și fazei buclei, care sunt predispuse la interferențe, chiar și cu urmele de protecție la sol poate să nu poată izola complet interferențele. Și prea departe, zgomotul de pe planul de la sol va afecta și circuitul de oscilație cu feedback pozitiv. Prin urmare, asigurați-vă că faceți oscilatorul de cristal și cipul cât mai aproape posibil.

(3). Într-adevăr, există multe conflicte între cablurile de mare viteză și cerințele EMI. Cu toate acestea, principiul de bază este că, datorită capacității de rezistență sau a feritei de ferită adăugate de EMI, unele caracteristici electrice ale semnalului nu pot fi cauzate să nu îndeplinească specificațiile. Prin urmare, cel mai bine este să utilizați tehnica de aranjare a cablajelor și a stivuirii PCB-urilor pentru a rezolva sau reduce problemele EMI, cum ar fi căptușeala semnalului de mare viteză. În cele din urmă, capacitatea rezistenței sau metoda Ferite Bead au fost utilizate pentru a reduce daunele semnalului.

9. Cum se rezolvă contradicția dintre cablarea manuală și cablarea automată a semnalelor de mare viteză?

În zilele noastre, majoritatea dispozitivelor de cablare automată din software-ul de cablare puternic au stabilit constrângeri pentru a controla modul de înfășurare și numărul de găuri. Companiile EDA variază uneori foarte mult în ceea ce privește setarea capacităților și constrângerilor motoarelor cu bobină. De exemplu, dacă există suficiente constrângeri pentru a controla modul în care serpenTIne linii vânt, dacă există suficiente constrângeri pentru a controla distanța dintre perechi de diferență, etc. Acest lucru va afecta dacă cablarea automată din cablu poate fi conformă cu ideea proiectantului. În plus, dificultatea reglării manuale a cablajului este, de asemenea, absolut legată de capacitatea motorului de înfășurare. De exemplu, capacitatea de împingere a firului, prin capacitatea de împingere a găurii și chiar capacitatea de împingere a firului de pe acoperirea de cupru și așa mai departe. Deci, alegeți un cablu cu o capacitate puternică a motorului cu înfășurare, acesta este modul de a rezolva.

10. Despre cuponul de testare.

Cuponul de testare este utilizat pentru a măsura dacă impedanța caracteristică a plăcii PCB PRODUCED îndeplinește cerințele de proiectare utilizând reflectorometrul de domeniu de timp (TDR). În general, impedanța de control este o singură linie și o pereche de diferențe de două cazuri. Prin urmare, lățimea liniei și distanța dintre linii (dacă este diferențială) pe cuponul de testare trebuie să fie aceleași cu linia care este controlată. Cel mai important lucru este amplasarea punctului de împământare. Pentru a reduce valoarea inductanței plumbului la sol, punctul de sol al sondei TDR este de obicei foarte aproape de vârful sondei. Prin urmare, distanța și metoda de măsurare a punctului semnalului și a punctului de împământare la cuponul de testare trebuie să fie conforme cu sonda utilizată.

11. În proiectarea PCB de mare viteză, zona goală a stratului de semnal poate fi acoperită cu cupru și cum să distribuiți acoperirea cu cupru pe împământare și sursa de alimentare a mai multor straturi de semnal?

În general, în zona goală, acoperirea cu cupru este cea mai mare parte a carcasei. Doar acordați atenție distanței dintre cupru și linia de semnal atunci când cuprul este aplicat lângă linia de semnal de mare viteză, deoarece cuprul aplicat va reduce impedanța caracteristică a liniei. De asemenea, aveți grijă să nu afectați impedanța caracteristică a altor straturi, ca în construcția cu linie dublă.

12. Linia de semnal de deasupra planului de alimentare poate fi utilizată pentru a calcula impedanța caracteristică utilizând modelul liniei microstrip? Poate fi calculat semnalul dintre sursa de alimentare și planul de masă folosind un model de linie panglică?

Da, atât planul de putere, cât și planul de sol trebuie considerate ca planuri de referință atunci când se calculează impedanța caracteristică. De exemplu, placa cu patru straturi: stratul superior – stratul de putere – stratul – stratul inferior. În acest caz, modelul impedanței caracteristice a cablării stratului superior este un model de linie microstrip cu planul de putere ca plan de referință.

13. Punctele de testare generate automat de software pe PCB de înaltă densitate pot îndeplini cerințele de testare ale producției de masă în general?

Dacă punctele de testare generate automat de software-ul general pot satisface nevoile de testare depinde dacă specificațiile punctelor de testare adăugate îndeplinesc cerințele mașinii de testat. În plus, dacă cablajul este prea dens și specificația adăugării punctelor de testare este strictă, este posibil să nu poată adăuga automat puncte de testare la fiecare secțiune a liniei, desigur, trebuie să finalizați manual locul de testare.

14. Adăugarea punctelor de testare va afecta calitatea semnalelor de mare viteză?

Dacă aceasta afectează calitatea semnalului depinde de modul în care se adaugă punctele de testare și de cât de rapid este semnalul. Practic, punctele de testare suplimentare (nu prin intermediul sau pinul DIP ca puncte de testare) pot fi adăugate liniei sau extrase din linie. Primul este echivalent cu adăugarea unui condensator foarte mic pe linie, acesta din urmă este o ramură suplimentară. Ambele două condiții au o influență mai mult sau mai mică asupra semnalelor de mare viteză, iar gradul de influență este legat de viteza de frecvență și rata de margine a semnalului. Influența poate fi obținută prin simulare. În principiu, cu cât punctul de testare este mai mic, cu atât mai bine (desigur, pentru a îndeplini cerințele mașinii de testat), cu cât ramura este mai scurtă, cu atât mai bine.

15. O serie de sisteme PCB, cum să conectați solul între plăci?

Când semnalul sau sursa de alimentare dintre fiecare placă PCB este conectată între ele, de exemplu, o placă are sursă de alimentare sau semnal la placa B, trebuie să existe o cantitate egală de curent din fluxul de podea înapoi la placa A (aceasta este Kirchoff legea actuală). Curentul din acest strat își va găsi drumul înapoi la cea mai mică impedanță. Prin urmare, numărul de pini alocați formației nu ar trebui să fie prea mic la fiecare interfață, fie de alimentare, fie de conexiune de semnal, pentru a reduce impedanța și, astfel, pentru a reduce zgomotul de formare. De asemenea, este posibil să se analizeze întreaga buclă de curent, în special cea mai mare parte a curentului și să se regleze conexiunea la sol sau la sol pentru a controla fluxul curentului (de exemplu, pentru a crea o impedanță scăzută într-un singur loc, astfel încât curentului curge prin acel loc), reducând impactul asupra altor semnale mai sensibile.