Metode in spretnosti oblikovanja PCB

1. Kako izbrati PCB plošča?

Izbira plošč PCB mora ustrezati oblikovalskim zahtevam in množični proizvodnji ter stroškom ravnovesja med. Konstrukcijske zahteve vključujejo električne in mehanske dele. To je običajno pomembno pri načrtovanju zelo hitrih tiskanih vezij (frekvence večje od GHz). Na primer, danes pogosto uporabljen material fr-4 morda ni primeren, ker dielektrična izguba pri več GHz močno vpliva na oslabitev signala. Pri elektriki bodite pozorni na dielektrično konstanto in dielektrične izgube pri načrtovani frekvenci.

ipcb

2. Kako se izogniti visokofrekvenčnim motnjam?

Osnovna zamisel izogibanja visokofrekvenčnim motnjam je čim bolj zmanjšati motnje elektromagnetnega polja visokofrekvenčnega signala, znanega tudi kot preslušanje. Povečate lahko razdaljo med hitrim signalom in analognim signalom ali analognemu signalu dodate sledi zaščite tal/shunt. Prav tako bodite pozorni na digitalne motnje talnega hrupa.

3. Kako rešiti problem celovitosti signala pri hitrem načrtovanju?

Celovitost signala je v bistvu stvar ujemanja impedance. Dejavniki, ki vplivajo na ujemanje impedance, vključujejo arhitekturo vira signala, izhodno impedanco, impedanco kabla, značilnost na strani obremenitve in arhitekturo topologije kabla. Rešitev je * prekinitev in prilagoditev topologije kabla.

4. Kako uresničiti diferencialno ožičenje?

Ožičenje para razlik mora biti pozorno na dve točki. Eno je, da morata biti dolžini obeh črt čim daljši, drugo pa, da mora razdalja med obema črtama (določena z razliko impedance) ostati konstantna, torej da ostane vzporedna. Obstajata dva vzporedna načina: eden je, da dve črti tečeta na isti plasti drug ob drugem, drugi pa, da potekata na dveh sosednjih plasteh zgornje in spodnje plasti. Na splošno je prejšnja vzporedna izvedba pogostejša.

5. Kako realizirati diferencialno ožičenje za signalno linijo ure s samo enim izhodnim priključkom?

Če želite uporabiti diferencialno ožičenje, mora biti vir signala, sprejemni konec pa je tudi diferencialni signal smiseln. Zato ni mogoče uporabiti diferencialnega ožičenja za signal ure z enim izhodom.

6. Ali je možno dodati ujemajoč se upor med pari razlik na sprejemnem koncu?

Običajno se doda ujemajoči se odpor med parom diferencialnih vodov na sprejemnem koncu in njegova vrednost mora biti enaka vrednosti diferenčne impedance. Kakovost signala bo boljša.

7. Zakaj bi moralo biti ožičenje parov razlik najbližje in vzporedno?

Ožičenje parov razlik mora biti primerno blizu in vzporedno. Ustrezna višina je posledica razlike impedance, ki je pomemben parameter pri oblikovanju parov razlik. Vzporednost je potrebna tudi za vzdrževanje skladnosti diferenčne impedance. Če sta ti dve liniji daleč ali blizu, bo diferencialna impedanca nedosledna, kar vpliva na celovitost signala in zakasnitev TIminga.

8. Kako ravnati z nekaterimi teoretičnimi konflikti pri dejanskem ožičenju?

(1). V bistvu je prav, da ločimo module/številke. Paziti je treba, da ne prečkate MOAT in ne dovolite, da napajalnik in povratni tok povratnega signala postanejo preveliki.

(2). Kristalni oscilator je simulirano nihajno vezje s pozitivno povratno zvezo, stabilni nihajoči signali pa morajo ustrezati specifikacijam dobička in faze zanke, ki so nagnjeni k motnjam, tudi če sledi talne zaščite morda ne morejo popolnoma izolirati motenj. In preveč daleč bo hrup na ravnini tal vplival tudi na nihajno vezje pozitivnih povratnih informacij. Zato kristalni oscilator in čip čim bolj približajte.

(3). Dejansko obstaja veliko konfliktov med hitrim ožičenjem in zahtevami EMI. Osnovno načelo pa je, da zaradi uporne kapacitivnosti ali feritne kroglice, ki jo je dodal EMI, nekaterih električnih značilnosti signala ni mogoče uničiti s specifikacijami. Zato je najbolje uporabiti tehniko razporejanja ožičenja in zlaganja tiskanih vezij za reševanje ali zmanjšanje težav EMI, kot je hitra signalna obloga. Nazadnje smo uporabili kapacitivnost upora ali metodo feritnih kroglic za zmanjšanje poškodb signala.

9. Kako rešiti protislovje med ročnim ožičenjem in samodejnim ožičenjem hitrih signalov?

Dandanes je večina avtomatskih kabelskih naprav v močni programski opremi za kable postavila omejitve za nadzor načina navijanja in števila lukenj. Podjetja EDA se včasih zelo razlikujejo pri določanju zmogljivosti in omejitev navitnih motorjev. Na primer, ali je dovolj omejitev za nadzor, kako se zvijajo črte, ali je dovolj omejitev za nadzor razmika med razlikami parov itd. To bo vplivalo na to, ali je avtomatsko ožičenje iz ožičenja lahko v skladu z zamislijo oblikovalca. Poleg tega je težava ročne nastavitve ožičenja popolnoma povezana tudi z zmožnostjo navijanja motorja. Na primer zmogljivost potiskanja žice, zmogljivost potiskanja luknje in celo zmogljivost potiska žice na bakrenem premazu itd. Torej, izberite žičnico z močnim motorjem z navijanjem, to je način za rešitev.

10. O testnem kuponu.

Preskusni kupon se uporablja za merjenje, ali značilna impedanca plošče PROIZVODLJENE PCB ustreza oblikovalskim zahtevam z uporabo reflektorja časovne domene (TDR). Na splošno je impedanca za upravljanje enosmerni in razlika dva primera. Zato morata biti širina vrstice in razmik med vrsticami (če je različen) na preskusnem kuponu enaki kot vrstica, ki se nadzoruje. Najpomembnejša stvar je lokacija ozemljitvene točke. Da bi zmanjšali vrednost induktivnosti ozemljitvenega svinca, je ozemljitvena točka sonde TDR običajno zelo blizu konici sonde. Zato morata biti razdalja in način merjenja signalne točke in ozemljitvene točke na preskusnem kuponu v skladu z uporabljeno sondo.

11. Pri visokohitrostnem tiskanem vezju je lahko prazno območje signalne plasti prevlečeno z bakrom, in kako razporediti bakreno prevlečeno ozemljitev in napajanje več signalnih plasti?

Na splošno je na praznem območju bakrena prevleka ozemljena. Bodite pozorni le na razdaljo med bakrom in signalno linijo, ko se baker nanese poleg signalne linije za visoke hitrosti, saj bo uporabljeni baker zmanjšal značilno impedanco linije. Pazite tudi, da ne vplivate na značilno impedanco drugih plasti, kot pri dvojni tračni konstrukciji.

12. Ali se lahko signalna linija nad ravnino napajanja uporabi za izračun karakteristične impedance z modelom mikrotrakaste linije? Ali je mogoče signal med napajalnikom in ozemljitveno ravnino izračunati s pomočjo modela s trakom?

Da, pri izračunu karakteristične impedance je treba tako ravnino moči kot ozemljitveno ravnino upoštevati kot referenčni ravnini. Na primer štirislojna plošča: zgornja plast-plast moči-plast-spodnja plast. V tem primeru je model karakteristične impedance ožičenja zgornje plasti mikro črtasti model z ravnino moči kot referenčno ravnino.

13. Ali lahko preskusne točke, ki jih samodejno ustvari programska oprema na PCB z visoko gostoto, izpolnjujejo preskusne zahteve za množično proizvodnjo na splošno?

Ali lahko preskusne točke, ki jih samodejno ustvari splošna programska oprema, zadovoljijo preskusne potrebe, je odvisno od tega, ali specifikacije dodanih preskusnih točk izpolnjujejo zahteve preskusnega stroja. Poleg tega, če je ožičenje preveč gosto in je specifikacija dodajanja preskusnih točk stroga, morda ne bo mogla samodejno dodati preskusnih točk v vsak odsek proge, seveda morate ročno dokončati preskusno mesto.

14. Ali bo dodajanje preskusnih točk vplivalo na kakovost hitrih signalov?

Ali to vpliva na kakovost signala, je odvisno od tega, kako se dodajo preskusne točke in kako hiter je signal. V bistvu se lahko črti dodajo dodatne testne točke (ne prek ali DIP zatiča kot preskusne točke) ali se izvlečejo iz črte. Prvi je enakovreden dodajanju zelo majhnega kondenzatorja, drugi pa je dodatna veja. Oba pogoja bolj ali manj vplivata na signale visoke hitrosti, stopnja vpliva pa je odvisna od frekvence in hitrosti signala. Vpliv je mogoče doseči s simulacijo. Načeloma je manjša preskusna točka, bolje je (seveda, da ustreza zahtevam preskusnega stroja) krajša veja, tem bolje.

15. Številni sistem PCB, kako povezati ozemljitev med ploščami?

Ko sta signal ali napajanje med vsako ploščo tiskanega vezja med seboj povezana, na primer plošča ima napajanje ali signal na ploščo B, mora biti enaka količina toka iz talnega toka nazaj na ploščo A (to je Kirchoff veljavno zakonodajo). Tok v tej plasti se bo vrnil na najnižjo impedanco. Zato število zatičev, dodeljenih formaciji, ne sme biti prenizko na vsakem vmesniku, bodisi v napajalni ali signalni povezavi, da se zmanjša impedanca in s tem zmanjša hrup formacije. Možno je tudi analizirati celotno tokovno zanko, zlasti večji del toka, in prilagoditi povezavo tal ali tal za nadzor pretoka toka (na primer ustvariti nizko impedanco na enem mestu, tako da večina toka teče skozi to mesto), kar zmanjšuje vpliv na druge občutljivejše signale.