ПЦБ велике брзине дизајн се односи на било који дизајн у коме интегритет сигнала почиње да утиче на физичке карактеристике штампане плоче, као што су распоред, паковање, међусобно повезивање и слагање слојева. Надаље, када започнете с пројектирањем плоча и наиђете на проблеме попут кашњења, преслушавања, рефлексије или емисије, ући ћете у подручје дизајна ПЦБ-а велике брзине.

Фокус на ова питања чини дизајн велике брзине тако јединственим. Можда сте навикли да дизајнирате једноставну ПЦБ која се фокусира на постављање компоненти и ожичење. Међутим, када се користе велике брзине дизајна, важније је узети у обзир факторе као што су њихова удаљеност од сигнала, ширина сигнала, где су постављени и каква су стаза. Конекција. Штавише, имајући у виду ове факторе, достићи ће виши ниво у процесу пројектовања ПЦБ -а.

Вештине дизајна ПЦБ -а велике брзине

1. Познајте софтвер за дизајн који нуди напредне опције

Потребне су многе сложене функције да би се велике брзине дизајнирале у ЦАД софтверу. Такође, можда нема много програма за аматере, а често и не постоје напредне опције засноване на Веб пакету. Због тога вам је потребно боље разумевање моћних ЦАД алата.

2. Аутопутеви

Што се тиче ожичења велике брзине, дизајнери морају разумјети правила за основно ожичење, укључујући не прекидање уземљења и кратке ожичење. Стога, спречите преслушавање на одређеној удаљености на дигиталној линији и заштитите све генераторе сметњи како не бисте оштетили интегритет сигнала.

3. Каблови са контролом импедансе

За неке сигнале од око 40-120 охма потребно је подударање импедансе. Ознака за усклађивање карактеристичне импедансе је антена и много парова разлика.

Важно је да пројектант разуме како израчунати ширину линије и потребне вредности импедансе за ламинацију. Ако вредност импеданције није тачна, сигнал може бити озбиљно погођен, што може довести до оштећења података.

4. Траг који одговара дужини

У магистралној магистрали велике брзине и магистрали интерфејса постоји много линија. Ове линије могу радити на врло високим фреквенцијама, па је од пресудне важности да сигнали путују истовремено од крајњег шаљивог до пријемног краја. Осим тога, потребна је функција која се назива подударање дужине. Стога, најчешћи стандард дефинише толерантне вредности које морају одговарати дужини.

5. Смањите површину петље

Дизајнери ПЦБ -а велике брзине морају знати неке савјете, високофреквентни сигнали могу узроковати ЕМИ, ЕМЦ и друге проблеме. Због тога морају да поштују основна правила, као што су непрекидно уземљење и смањење површине петље оптимизацијом тренутног повратног пута жице и постављањем многих рупа за шавове.

Питања која захтевају пажњу у дизајну ПЦБ-а велике брзине

Распоред ПЦБ -а је веома важан

Без сумње, ефикасна производња ПЦБ-а у круговима великих брзина важна је за крајњи резултат. Међутим, изглед ПЦБ -а се уопште није разматрао. Због тога ће имати значајан утицај на дизајн за постизање потребних функција и успешну производњу ПЦБ-а, као што су планирање на високом нивоу и усклађеност са важним факторима. Осим тога, морате да решите нека питања пре постављања ПЦБ-а, као што су праксе производног дизајна (ДФМ) и додатна разматрања у вези са захтевима за велике брзине ПЦБ-а.

Лош распоред може изазвати проблеме у перформансама на почетку тестирања или када се користи у производњи штампаних плоча. Да ствар буде гора, потреба за проценом кварова на ПЦБ -у или проблемима са перформансама и поновним састављањем изгледа прототипа захтева више трошкова и времена за редизајн или прераду.

Напомене за дизајн ПЦБ -а

У пракси, дизајн ПЦБ-а велике брзине има многа ограничења за дизајнере, јер морате испунити различите брзине сигнала и друге дизајнерске захтеве. Због тога, да би се постигао доле приказани дизајн плоче за велике брзине, потребно је узети у обзир неке факторе:

Напомена о шеми: Добро је познато да добра шема може поставити добре темеље за дизајн ПЦБ -а. Према томе, у зависности од тога да ли сте дизајнер ПЦБ -а или електроинжењер, шематски дијаграм се може различито третирати. Уопштено, схема се третира као средство комуникације које се може повезати са плочом. Али шеме могу направити велику разлику у организовању и представљању ваших дизајна велике брзине. Стога је на схеми дизајна доступно што је могуће више информација, као што су дужина жице, постављање потребних компоненти, подаци о произвођачу ПЦБ -а итд.

Подешавање дужине трага: Када користите интерфејс велике брзине, морате подесити дужину трага да бисте синхронизовали пренос сигнала са линијом података. Међутим, интерфејс може отказати на максималној фреквенцији, или можда неће радити уопште јер није синхронизован. Штавише, што је већа фреквенција интерфејса, то су већи захтеви за подударањем дужине. Стога, у случају паралелних интерфејса, само требате подесити дужину свих линија. Важно је да подесите дужину ових линија да бисте добили жељену дужину у скупу сигнала.

ПЦБ материјали и захтеви за слагање великом брзином: Ово ће утицати на ваш дизајн велике брзине, попут структуре слагања слојева и материјала од ПЦБ -а.

Стратегија постављања велике брзине: Будући да промена величине јастучића и зазора компоненти максимизује дужину везе велике брзине, може се дизајнирати за велике брзине користећи различите методе за оптимизацију постављања компоненти и побољшање заузимајуће површине за велике брзине.

Диференцијални парови и усмеравање дужине линије: Важно је усмеравати диференцијалне парове у дизајну велике брзине тако да парови сигнала могу постојати истовремено.

Разматрања преслушавања, контроле импедансе и паралелизма: У дизајну велике брзине постоји много фактора који могу негативно утицати на ваш дизајн. Осим тога, постоје и технике које треба размотрити, на пример како минимизирати утицај на дизајн.

Разумевање тракастих и микротракастих линија: У принципу, за велике брзине дизајна потребно је више метода усмеравања. Ако се жели применити усмеравање аутопута, пожељно је боље разумевање техника усмеравања тракастих и микротракастих трака.

Топологија каблова и најбоље праксе каблирања: Обично је потребан одређени облик или топологија ако се желе имплементирати путање кола потребне за каблове велике брзине. Такође, добро је истражити различите начине праћења дужина линија, излаза, повратних путева итд.

Симулатори: За дизајн великих брзина, симулација је од велике користи пре, током и након почетка распореда. Због тога бисте требали боље разумети софтвер за дизајн ПЦБ -а да бисте научили савете и трикове за симулацију дизајна.

Како знате да ли вам је потребан ПЦБ дизајн велике брзине?

1. Да ли на плочи постоји интерфејс велике брзине?

Брз начин да сазнате да ли морате да следите смернице за пројектовање великих брзина је да проверите да ли имате интерфејсе велике брзине, као што су ДДР, ПЦИ-Е, или чак видео интерфејсе, као што су ДВИ, ХДМИ итд.

Сви ови интерфејси морају следити нека правила дизајна велике брзине. Осим тога, молимо вас да наведете тачне спецификације за сваки податак у документацији.

2. Однос дужине трага према таласној дужини сигнала

Генерално, ако је таласна дужина ваше поруке иста као и дужина линије, ваш ПЦБ ће дефинитивно захтевати дизајн велике брзине. Зато што неки стандарди (као што је ДДР) захтевају да дужина линије одговара минималној толеранцији.

Добар груб број је ако се ваша кабловска дужина и таласна дужина могу држати унутар реда величине један од другог. Затим је добра идеја да проверите дизајн велике брзине.

3. ПЦБ са бежичним интерфејсом

Као што знате, свака штампана плоча има антену, и било да се ради о конектору или нечему на плочи, потребно је дизајнирати сигнале велике брзине. Осим тога, уграђена антена захтева чврсту импеданцију која одговара дужини подешавања.

За плоче са СМА конекторима или сличним конекторима, морате их спојити на конектор са одређеном вредношћу импедансе.

закључак

Укратко, учење о дизајну ПЦБ-а велике брзине зависи од другог пројекта. Иако постоји много фактора које треба узети у обзир при дизајнирању за велике брзине. Срећом, ЦАД софтвер који користите за дизајн ПЦБ -а пружиће вам помоћ, попут калкулатора импедансе, опција извештавања о дужини рутирања, рутера за парне диференцијале и других алата.