Како избећи ефекат далековода у брза ПЦБ дизајн

1. Методе за сузбијање електромагнетних сметњи

Добро решење за проблем интегритета сигнала побољшаће електромагнетну компатибилност (ЕМЦ) ПЦБ плоче. Један од најважнијих је осигурати да ПЦБ плоча има добро уземљење. Сигнални слој са приземним слојем је веома ефикасна метода за сложено пројектовање. Осим тога, минимизирање густине сигнала најудаљенијег слоја плоче је такође добар начин за смањење електромагнетног зрачења. Ова метода се може постићи употребом технологије „површинске површине“ „изградње“ ПЦБ дизајна. Површински слој постиже се додавањем комбинације танких изолационих слојева и микропора које се користе за продирање у ове слојеве на општем процесном ПЦБ-у. Отпор и капацитет се могу закопати испод површине, а линеарна густина по јединици површине се скоро удвостручује, чиме се смањује запремина ПЦБ -а. Смањење површине ПЦБ -а има огроман утицај на топологију усмеравања, што значи да се смањује струјна петља, смањује дужина гранања, а електромагнетно зрачење је приближно пропорционално површини струјне петље; У исто време, карактеристике мале величине значе да се могу користити пин пакети велике густине, што заузврат смањује дужину жице, чиме се смањује струјна петља и побољшавају карактеристике емц.

2. Строго контролишите дужине каблова кључних мрежних каблова

Ако дизајн има ивицу брзине скока, мора се узети у обзир ефекат далековода на ПЦБ -у. Брзи чипови интегрисаних кола са великом брзином такта који се данас често користе су још проблематичнији. Постоје неки основни принципи за решавање овог проблема: ако се за пројектовање користе ЦМОС или ТТЛ кола, радна фреквенција је мања од 10 МХз, а дужина ожичења не сме бити већа од 7 инча. Ако је радна фреквенција 50МХз, дужина кабла не би требало да буде већа од 1.5 инча. Дужина ожичења треба да буде 1 инч ако радна фреквенција достигне или пређе 75 МХз. Максимална дужина ожичења за ГаАс чипове требала би бити 0.3 инча. Ако је ово прекорачено, постоји проблем са далеководом.

3. Правилно планирајте топологију каблирања

Други начин да се реши ефекат далековода је одабир исправне путање рутирања и топологије терминала. Топологија каблирања односи се на низ каблова и структуру мрежног кабла. Када се користе логички уређаји велике брзине, сигнал са ивицама које се брзо мењају ће бити искривљен гранама сигналног канала, осим ако је дужина гране врло кратка. Уопштено, рутирање ПЦБ -а усваја две основне топологије, наиме Даиси Цхаин рутирање и Звездану дистрибуцију.

За ожичење у ланчанику, ожичење почиње на крају возача и редом стиже до сваког пријемног краја. Ако се серијски отпорник користи за промену карактеристика сигнала, положај серијског отпорника треба да буде близу краја вожње. Каблирање Даиси ланца је најбоље у контроли високих хармонијских сметњи каблирања. Међутим, ова врста ожичења има најмању брзину преноса и није је лако проћи 100%. У стварном дизајну желимо да дужину гране у ожичењу Даиси ланца учинимо што краћом, а вредност сигурне дужине треба да буде: Стуб Делаи < = Трт * 0.1.

На пример, крајеви грана у ТТЛ круговима велике брзине требају бити дужи од 1.5 инча. Ова топологија заузима мање простора за ожичење и може се завршити једним отпорником који одговара. Међутим, ова структура ожичења чини да пријем сигнала на другом пријемнику сигнала није синхронизован.

Топологија звезде може ефикасно избећи проблем синхронизације такта сигнала, али је веома тешко ожичење завршити ручно на ПЦБ -у велике густине. Коришћење аутоматског кабловског кабла најбољи је начин да довршите звездано ожичење. На свакој грани је потребан терминални отпорник. Вредност отпора терминала треба да се подудара са карактеристичном импедансом жице. То се може учинити ручно или помоћу ЦАД алата за израчунавање карактеристичних вредности импедансе и вредности отпора одговарајућих прикључака.

Иако се у два горе наведена примера користе једноставни терминални отпорници, сложенији одговарајући терминал је опционалан у пракси. Прва опција је терминал за даљинско управљање. РЦ одговарајући терминали могу смањити потрошњу енергије, али се могу користити само ако је рад сигнала релативно стабилан. Ова метода је најпогоднија за обраду подударања сигнала часовне линије. Недостатак је то што капацитет на прикључном терминалу РЦ -а може утицати на облик и брзину ширења сигнала.

Серијски терминал отпорника не захтева додатну потрошњу енергије, али успорава пренос сигнала. Овај приступ се користи у круговима са погоном на магистрали где временска одлагања нису значајна. Серијски отпорнички прикључак отпорника такође има предност у смањењу броја уређаја који се користе на плочи и густине веза.

Коначна метода је одвајање одговарајућег терминала, при чему одговарајући елемент треба поставити близу пријемног краја. Његова предност је што неће повући сигнал и може бити јако добро да се избегне шум. Обично се користи за улазне ТТЛ сигнале (АЦТ, ХЦТ, ФАСТ).

Осим тога, потребно је узети у обзир врсту пакета и врсту уградње отпорника који одговара терминалу. СМД отпорници за површинско монтирање опћенито имају мањи индуктивитет од компоненти кроз рупе, па се преферирају компоненте СМД пакета. Постоје и два начина уградње за обичне равне отпорнике: вертикални и хоризонтални.

У вертикалном режиму монтаже, отпор има кратки монтажни затик, који смањује топлотни отпор између отпора и плоче и чини да се отпорна топлота лакше емитује у ваздух. Али дужа вертикална инсталација ће повећати индуктивитет отпорника. Хоризонтална инсталација има мањи индуктивитет због ниже инсталације. Међутим, прегријани отпор ће се помакнути, а у најгорем случају, отпор ће се отворити, што ће резултирати неуспјехом поклапања ожичења ПЦБ -а и постати потенцијални фактор квара.

4. Друге применљиве технологије

Да би се смањило прекорачење прелазног напона на ИЦ напајању, ИЦ чипу треба додати кондензатор за одвајање. Ово ефикасно уклања утицај бурица на напајање и смањује зрачење из петље за напајање на штампаној плочи.

Ефекат заглађивања бурра је најбољи када је кондензатор за одвајање спојен директно на ножицу за напајање интегрисаног кола, а не на слој за напајање. Због тога неки уређаји имају кондензаторе за одвајање у својим утичницама, док други захтевају да растојање између кондензатора за раздвајање и уређаја буде довољно мало.

Све уређаје велике брзине и велике потрошње енергије треба поставити што је више могуће како би се смањило пролазно прекорачење напона напајања.

Без слоја напајања, дуги водови формирају петљу између сигнала и петље, служећи као извор зрачења и индуктивно коло.

Каблови који формирају петљу која не пролази кроз исти мрежни кабл или друге каблове назива се отворена петља. Ако петља пролази кроз исти мрежни кабл, друге руте чине затворену петљу. У оба случаја може доћи до ефекта антене (линијска антена и прстенаста антена).