Lekola mekhoa e meraro e khethehileng ea ho tsamaisa PCB

Layout ke e ‘ngoe ea litsebo tsa mantlha tsa mosebetsi bakeng sa lienjineri tsa meralo ea PCB. Boleng ba wiring bo tla ama ka ho toba tshebetso ea tsamaiso eohle. Boholo ba likhopolo tsa moralo oa lebelo le phahameng li tlameha ho kengoa ts’ebetsong le ho netefatsoa ka Layout. Ho ka bonoa hore wiring e bohlokoa haholo ho lebelo le phahameng PCB moralo. Lintlha tse latelang li tla sekaseka bohlale ba maemo a mang a ka ‘nang a kopana le lithapo tsa ‘nete, le ho fana ka maano a mang a ntlafalitsoeng a ho tsamaisa.

ipcb

E hlalositsoe haholo-holo ho tsoa likarolong tse tharo: wiring ea lehlakoreng le letona, lithapo tse fapaneng, le lithapo tsa noha.

1. Ho tsamaisa ka lehlakoreng le letona

Wiring ea Right-angle ka kakaretso ke boemo bo hlokang ho qojoa ka hohle kamoo ho ka khonehang ho PCB wiring, ‘me e batla e fetohile e’ ngoe ea litekanyetso tsa ho lekanya boleng ba likhoele. Joale mohala o nang le lehlakoreng le letona o tla ba le tšusumetso e kae phetisong ea mats’oao? Ha e le hantle, tsela e ka letsohong le letona e tla fetola bophara ba mohala oa phetisetso, e leng se bakang ho se tsoele pele ho impedans. Haele hantle, ha se feela tsela e nepahetseng, empa le likhutlo le li-angle-angle tse matla li ka baka liphetoho tsa impedance.

Tšusumetso ea ho tsamaisa ka lehlakoreng le letona lets’oao e bonahala haholo ka likarolo tse tharo:

E ‘ngoe ke hore sekhutlo se ka lekana le mojaro oa capacitive moleng oa phetisetso, o fokotsang nako ea ho phahama; ea bobeli ke hore ho se tsoele pele ha impedance ho tla baka pontšo ea pontšo; ea boraro ke EMI e hlahisoang ke ntlha e nepahetseng.

Matla a parasitic a bakoang ke angle e nepahetseng ea mohala oa phetisetso a ka baloa ka mokhoa o latelang oa matla:

Tlanya = 61W (Er) 1/2 / Z0

Foromong e kaholimo, C e bua ka matla a lekanang a sekhutlo (unit: pF), W e supa bophara ba trace (unit: inch), εr e bolela ho feto-fetoha ha dielectric tsa mahareng, ‘me Z0 ke sebopeho se ts’oanang. ea mohala oa phetiso. Mohlala, bakeng sa mohala oa phetiso oa 4Mils 50 ohm (er ke 4.3), matla a tlisoang ke angle e nepahetseng e ka ba 0.0101pF, ebe phetoho ea nako ea ho phahama e bakoang ke sena e ka hakanngoa:

T10-90%=2.2CZ0/2=2.20.010150/2=0.556ps

E ka bonoa ka lipalo hore phello ea capacitance e tlisoang ke trace ea lehlakoreng le letona e nyane haholo.

Ha bophara ba mohala oa lebelo le letona le ntse le eketseha, ho se be teng moo ho tla fokotseha, kahoo ho tla etsahala ntho e itseng ea pontšo ea pontšo. Re ka bala sekhahla se lekanang ka mor’a hore bophara ba mohala bo eketsehe ho latela foromo ea lipalo ea impedance e boletsoeng khaolong ea mohala oa phetisetso, ebe re Bala coefficient e bonts’itsoeng ho latela foromo ea liteko:

ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0)

Ka kakaretso, phetoho ea impedance e bakoang ke wiring-angle e nepahetseng e pakeng tsa 7% -20%, kahoo boholo ba coefficient ea ho bonahatsa ke hoo e ka bang 0.1. Ho feta moo, joalokaha ho ka bonoa ho tloha setšoantšong se ka tlase, ho senyeha ha mohala oa phetisetso ho fetoha bonyane ka har’a bolelele ba mohala oa W / 2, ebe o khutlela ho impedance e tloaelehileng ka mor’a nako ea W / 2. Nako eohle ea phetoho ea impedance e khutšoanyane haholo, hangata ka hare ho 10ps. Ka hare, liphetoho tse joalo tse potlakileng le tse nyenyane li batla li sa amohelehe bakeng sa phetisetso ea matšoao ka kakaretso.

Batho ba bangata ba na le kutloisiso ena ea wiring-angle e nepahetseng. Ba nahana hore ntlha e bonolo ho fetisa kapa ho amohela maqhubu a motlakase le ho hlahisa EMI. Sena se fetohile le leng la mabaka a etsang hore batho ba bangata ba nahane hore terata e ka lehlakoreng le letona e ke ke ea tsamaisoa. Leha ho le joalo, liphetho tse ngata tsa ‘nete tsa liteko li bonts’a hore mesaletsa e nepahetseng e ke ke ea hlahisa EMI e hlakileng ho feta mela e otlolohileng. Mohlomong ts’ebetso ea hona joale ea lisebelisoa le boemo ba teko li thibela ho nepahala ha tlhahlobo, empa bonyane e bontša bothata. Mahlaseli a marang-rang a nepahetseng a se a ntse a le monyenyane ho feta phoso ea tekanyo ea sesebelisoa ka boeona.

Ka kakaretso, tsela ea khutlo e nepahetseng ha e mpe joalo ka ha ho nahanoa. Bonyane lits’ebetsong tse ka tlase ho GHz, litlamorao life kapa life tse kang bokhoni, ho bonahatsa, EMI, joalo-joalo ha li bonahale tlhahlobong ea TDR. Baenjineri ba meralo ea PCB ba lebelo le holimo ba ntse ba lokela ho tsepamisa maikutlo holim’a moralo, moralo oa matla / fatše, le moralo oa likhoele. Ka likoti le likarolo tse ling. Ha e le hantle, le hoja tšusumetso ea lithapo tsa letsoho le letona e se e tebileng haholo, ha ho bolele hore bohle re ka sebelisa lithapo tse nepahetseng nakong e tlang. Ho ela hloko lintlha tse qaqileng ke boleng ba mantlha boo moenjiniere e mong le e mong ea hloahloa a tlamehang ho ba le bona. Ho feta moo, ka tsoelo-pele e potlakileng ea lipotoloho tsa dijithale, PCB Lebelo la lets’oao le sebetsitsoeng ke baenjiniere le tla tsoela pele ho eketseha. Lefapheng la moralo oa RF ka holimo ho 10GHz, li-angles tsena tse nyane tse nepahetseng e ka ba sepheo sa mathata a lebelo le holimo.

2. Tsela e fapaneng

Letšoao le fapaneng (DifferentialSignal) le sebelisoa haholo ho feta moralo oa potoloho ea lebelo le holimo. Letšoao la bohlokoa ka ho fetisisa potolohong hangata le entsoe ka sebopeho se fapaneng. Ke eng e etsang hore e ratoe hakaale? Joang ho netefatsa ts’ebetso ea eona e ntle ho moralo oa PCB? Ka lipotso tsena tse peli, re fetela karolong e latelang ea puisano.

Letšoao la phapang ke eng? Ho ea ka mantsoe a layman, pheletso ea ho khanna e romela matšoao a mabeli a lekanang le a khelohileng, ‘me pheletso e amohelang e ahlola boemo ba “0” kapa “1” ka ho bapisa phapang lipakeng tsa li-voltages tse peli. Mesaletsa e ‘meli e jereng matšoao a fapaneng e bitsoa mesaletsa e fapaneng.

Ha ho bapisoa le mats’oao a tloaelehileng a pheletso e le ‘ngoe, matšoao a fapaneng a na le melemo e totobetseng likarolong tse tharo tse latelang:

a. Bokhoni bo matla ba ho thibela tšitiso, hobane ho kopana pakeng tsa litsela tse peli tse fapaneng ho molemo haholo. Ha ho na le tšitiso ea lerata ho tsoa ka ntle, li batla li kopantsoe le mela e ‘meli ka nako e le’ ngoe, ‘me qetello ea ho amohela e tsotella feela phapang pakeng tsa matšoao a mabeli. Ka hona, lerata la mokhoa o tloaelehileng oa kantle le ka hlakoloa ka botlalo. b. E ka hatella EMI ka katleho. Ka lebaka le tšoanang, ka lebaka la polarity e fapaneng ea matšoao a mabeli, masimo a motlakase a hlahisoang ke bona a ka hlakola e mong. Ha khokahanyo e ntse e tiea, matla a makenete a motlakase a fokotsehang a fehlang lefatšeng le kantle. c. Boemo ba nako bo nepahetse. Hobane phetoho ea phetoho ea lets’oao la phapang e fumaneha mateanong a matšoao a mabeli, ho fapana le lets’oao le tloaelehileng le nang le pheletso e le ‘ngoe, e itšetlehileng ka matla a phahameng le a tlase ho fumana hore na ho na le li-voltages tse phahameng le tse tlase, ha e amehe haholo ke ts’ebetso le mocheso, tse ka khonang. fokotsa phoso ka nako. , Empa hape e loketse haholoanyane bakeng sa lipotoloho tse tlase tsa amplitude. LVDS ea hajoale e tsebahalang (lowvoltagedifferentialsignaling) e bua ka theknoloji ena e nyane ea phapang ea amplitude.

Bakeng sa baenjiniere ba PCB, ntho e amehang haholo ke mokhoa oa ho etsa bonnete ba hore melemo ena ea lithapo tse fapaneng e ka sebelisoa ka botlalo ho wiring ea ‘nete. Mohlomong mang kapa mang ea kileng a kopana le Layout o tla utloisisa litlhoko tse akaretsang tsa wiring e fapaneng, ke hore, “bolelele bo lekanang le sebaka se lekanang”. Bolelele bo lekanang ke ho netefatsa hore lipontšo tse peli tse fapaneng li boloka li-polarity tse fapaneng ka linako tsohle le ho fokotsa karolo ea mokhoa o tloaelehileng; sebaka se lekanang ke haholo-holo ho netefatsa hore li-impedances tse fapaneng tsa tse peli li lumellana le ho fokotsa ho bonahatsa. “Haufi ka hohle kamoo ho ka khonehang” ka linako tse ling ke e ‘ngoe ea litlhoko tsa li-wiring tse fapaneng. Empa melao ena kaofela ha e sebelisoe ho sebetsa ka mochini, ‘me baenjiniere ba bangata ba bonahala ba ntse ba sa utloisise moelelo oa phetisetso ea mats’oao a lebelo le phahameng.

Se latelang se shebana le ho se utloisisane ho ‘maloa ho tloaelehileng ho moralo oa matshwao a fapaneng a PCB.

Ho se utloisisane 1: Ho lumeloa hore letšoao la phapang ha le hloke sefofane sa fatše e le tsela ea ho khutla, kapa hore litsela tse fapaneng li fana ka tsela ea ho khutlela ho e mong. Lebaka la ho se utloisisane hona ke hore ba ferekanngoa ke liketsahalo tse ka holimo-limo, kapa mochine oa phetisetso ea lebelo le phahameng ha oa teba ka ho lekaneng. Ho ka bonoa sebopeho sa pheletso e amohelang ea Setšoantšo sa 1-8-15 hore maqhubu a emitter ea li-transistors Q3 le Q4 li lekana ebile li fapane, ‘me maqhubu a tsona fatše a hlakolana hantle (I1 = 0), kahoo Phapang ea potoloho ke Li-bounces tse tšoanang le lipontšo tse ling tsa lerata tse ka ‘nang tsa e-ba teng ka matla le lifofane tsa fatše ha li na kutloelo-bohloko. Ho tlosoa ha karolo ea ho khutla ha sefofane sa fatše ha ho bolele hore potoloho e fapaneng ha e sebelise sefofane sa litšupiso e le tsela ea ho khutla ea pontšo. Ha e le hantle, tlhahlobisong ea ho khutla ha pontšo, mochine oa li-wiring tse fapaneng le li-wiring tse tloaelehileng tse nang le nako e le ‘ngoe li tšoana, ke hore, lipontšo tse phahameng tsa maqhubu li lula li Reflow hammoho le loop ka inductance e nyenyane ka ho fetisisa, phapang e kholo ka ho fetisisa ke hore ho phaella ho ho kopanngoa fatše, mola o fapaneng o boetse o na le ho kopanya ka bobeli. Ke mofuta ofe oa ho kopanya o matla, oo e bang tsela e ka sehloohong ea ho khutla. Setšoantšo sa 1-8-16 ke sets’oants’o sa moralo oa kabo ea tšimo ea geomagnetic ea matšoao a pheletso e le ‘ngoe le matšoao a fapaneng.

Ka moralo oa potoloho oa PCB, khokahano lipakeng tsa mesaletsa e fapaneng hangata e nyane, hangata e ikarabella feela bakeng sa 10 ho 20% ea degree ea coupling, mme ho feta ke ho kopanya fatše, kahoo tsela e ka sehloohong ea ho khutla ea phapang e ntse e le teng fatše. sefofane . Ha sefofane sa fatše se khaotsa, ho kopana pakeng tsa litsela tse fapaneng ho tla fana ka tsela e ka sehloohong ea ho khutlela sebakeng seo ntle le sefofane sa litšupiso, joalokaha ho bontšitsoe ho Setšoantšo sa 1-8-17. Le hoja tšusumetso ea ho khaotsa ha sefofane sa litšupiso ka tsela e fapaneng e se e tebileng joaloka ea mokhoa o tloaelehileng oa ho qetela o le mong, e ntse e tla fokotsa boleng ba pontšo ea phapang le ho eketsa EMI, e lokelang ho qojoa ka hohle kamoo ho ka khonehang. . Baqapi ba bang ba lumela hore sefofane sa litšupiso se tlas’a tsela e fapaneng se ka tlosoa ho hatella matšoao a mang a tloaelehileng phetisong e fapaneng. Leha ho le joalo, mokhoa ona ha o lakatsehe ka khopolo. Joang ho laola impedance? Ho se fane ka loop e thibelang lefatše bakeng sa lets’oao la mokhoa o tloaelehileng ho tla baka mahlaseli a EMI. Mokhoa ona o kotsi ho feta botle.

Ho se utloisise 2: Ho lumeloa hore ho boloka sebaka se lekanang ho bohlokoa ho feta ho bapisa bolelele ba mela. Ka sebopeho sa ‘nete sa PCB, hangata ha ho khonehe ho fihlela litlhoko tsa moralo o fapaneng ka nako e le ‘ngoe. Ka lebaka la ho ba teng ha kabo ea phini, li-vias, le sebaka sa khoele, sepheo sa ho tsamaisana ha bolelele ba mohala se tlameha ho finyelloa ka mokhoa o nepahetseng oa ho tsoelipana, empa phello e tlameha ho ba hore libaka tse ling tsa para e fapaneng li ke ke tsa tšoana. Re lokela ho etsa’ng nakong ee? Khetho efe? Pele re etsa liqeto, ha re shebeng liphetho tse latelang tsa papiso.

Ho tsoa ho liphetho tsa papiso e kaholimo, ho ka bonoa hore maqhubu a Scheme 1 le Scheme 2 a batla a iketsahaletse feela, ke ho re, tšusumetso e bakoang ke sebaka se sa lekaneng se fokola. Ha ho bapisoa, tšusumetso ea ho se lumellane ha bolelele ba mola ho nako e kholo haholo. (Leano la 3). Ho tsoa tlhahlobong ea maikutlo, le hoja sebaka se sa lumellaneng se tla etsa hore phapang ea phapang e fetohe, hobane ho kopana pakeng tsa para e fapaneng ka boeona ha ho bohlokoa, phetoho ea phetoho ea impedance e boetse e nyenyane haholo, hangata ka hare ho 10%, e lekanang feela le phallo e le ‘ngoe. . Pontšo e bakoang ke sekoti e ke ke ea e-ba le tšusumetso e kholo ho fetisoa ha pontšo. Hang ha bolelele ba mohala bo sa lumellane, ho phaella ho nako ea ho fokotsa nako, likarolo tsa mokhoa o tloaelehileng li kenngoa ka har’a pontšo ea phapang, e fokotsang boleng ba pontšo le ho eketsa EMI.

Ho ka boleloa hore molao oa bohlokoa ka ho fetisisa moralong oa mekhoa e fapaneng ea PCB ke bolelele ba mela e ts’oanang, ‘me melao e meng e ka sebetsanoa habonolo ho latela litlhoko tsa moralo le lits’ebetso tse sebetsang.

Ho se utloisisane 3: Nahana hore lithapo tse fapaneng li tlameha ho ba haufi haholo. Ho boloka mesaletsa ea phapang e le haufi le ho ntlafatsa ho kopana ha bona, e leng se ke keng sa ntlafatsa feela tšireletso ea lerata, empa hape le ho sebelisa ka botlalo polarity e fapaneng ea matla a khoheli ho felisa tšitiso ea motlakase ho lefatše le kantle. Le hoja mokhoa ona o le molemo haholo maemong a mangata, ha oa phethahala. Haeba re ka etsa bonnete ba hore li sirelelitsoe ka ho feletseng ho kena-kenana le ho kena-kenana le ka ntle, joale ha ho hlokahale hore re sebelise ho kopanya ho matla ho finyella ho thibela ho kena-kenana. Le sepheo sa ho hatella EMI. Re ka etsa bonnete ba ho itšehla thajana joang le ho sireletsa mesaletsa e fapaneng? Ho eketsa sebaka ka mesaletsa e meng ea matšoao ke e ‘ngoe ea litsela tsa mantlha. Matla a mabone a motlakase a fokotseha ka lisekoere tsa sebaka. Ka kakaretso, ha sebaka sa mela se feta makhetlo a 4 bophara ba mola, tšitiso lipakeng tsa bona e fokola haholo. E ka hlokomolohuoa. Ho phaella moo, ho itšehla thajana ka sefofane sa fatše ho ka boela ha phetha karolo e ntle ea tšireletso. Sebopeho sena se atisa ho sebelisoa ka mokhoa o phahameng-frequency (ka holimo ho 10G) IC pakete ea PCB moralo. E bitsoa sebopeho sa CPW, se ka netefatsang hore ho na le phapang e tiileng. Taolo (2Z0), joalokaha ho bontšoa ho Setšoantšo sa 1-8-19.

Mesaletsa e fapaneng ka boela matha ka mekhahlelo e fapaneng matshwao a medumo, empa mokhoa ona ka kakaretso e sa kgothaletswa, hobane dipharologanyo ka impedance le vias hlahisoang ka mekhahlelo e fapaneng tla senya phello ea phapano ea mokhoa phetiso le ho hlahisa mokhoa o tloaelehileng lerata. Ntle le moo, haeba mekhahlelo e ‘meli e haufi e sa kopane ka thata, e tla fokotsa bokhoni ba lesela le fapaneng ho hanela lerata, empa haeba o ka boloka sebaka se hole le mesaletsa e potolohileng, crosstalk ha se bothata. Ka maqhubu a kakaretso (ka tlase ho GHz), EMI e ke ke ea ba bothata bo boholo. Liteko li bonts’itse hore ho fokotsoa ha matla a mahlaseli bohole ba limilimithara tse 500 ho tloha mothapong o fapaneng ho fihlile ho 60 dB bohole ba limithara tse 3, e leng se lekane ho fihlela maemo a mahlaseli a motlakase a FCC, kahoo Moqapi ha a tlameha ho tšoenyeha le eena. haholo ka ho se tsamaellane ha makenete ea motlakase ho bakoang ke khokahanyo e sa lekaneng ea mela.

3. Mohala oa noha

Snake line ke mofuta oa mokhoa oa ho tsamaisa hangata o sebelisoang ho Layout. Sepheo sa eona se seholo ke ho lokisa tieho ho fihlela litlhoko tsa moralo oa nako ea sistimi. Moqapi o tlameha ho qala ho ba le kutloisiso ena: mohala oa serpentine o tla senya boleng ba pontšo, ho fetola ho lieha ha phetisetso, ‘me u leke ho qoba ho e sebelisa ha wiring. Leha ho le joalo, ka moralo oa sebele, e le ho etsa bonnete ba hore letšoao le na le nako e lekaneng ea ho tšoara, kapa ho fokotsa nako ea ho fokotsa nako pakeng tsa sehlopha se le seng sa lipontšo, hangata hoa hlokahala hore ho tsohe terata ka boomo.

Joale, mohala oa noha o na le phello efe phetisong ea matšoao? Ke lokela ho ela hloko eng ha wiring? Mekhahlelo e ‘meli ea bohlokoa ka ho fetisisa ke bolelele ba ho kopanya (Lp) le sebaka sa ho kopanya (S), joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 1-8-21. Ho hlakile hore ha lets’oao le fetisoa tseleng ea serpentine, likarolo tsa mela e ts’oanang li tla kopanngoa ka mokhoa o fapaneng. Ha S e nyane le Lp e kholo, ho na le tekanyo e kholo ea ho kopanya. E ka etsa hore tieho ea phetisetso e fokotsehe, ‘me boleng ba matšoao bo fokotsehile haholo ka lebaka la crosstalk. Mochini o ka bolela tlhahlobo ea mokhoa o tloaelehileng le phapano ea mokhoa oa phapang Khaolong ea 3.

Lintlha tse latelang ke tse ling bakeng sa lienjiniere tsa Layout ha li sebetsana le mela ea noha:

1. Leka ho eketsa sebaka (S) sa likarolo tsa mela e bapileng, bonyane e kholo ho feta 3H, H e bua ka sebaka se hole ho tloha tseleng ea matšoao ho ea sefofaneng sa litšupiso. Ka mantsoe a tloaelehileng, ke ho pota-pota ka tsela e kholo. Ha feela S e le kholo ka ho lekaneng, phello ea ho kopanya e ka qojoa ka ho feletseng. 2. Fokotsa bolelele ba ho kopanya Lp. Ha ho lieha ha Lp habeli ho atamela kapa ho feta nako ea ho phahama ha lets’oao, crosstalk e hlahisitsoeng e tla fihla ho tlala. 3. Ho lieha ha phetisetso ea matšoao ho bakoang ke mohala oa noha ea Strip-Line kapa Embedded Micro-strip e ka tlase ho ea Micro-strip. Ka khopolo, stripline e ke ke ea ama sekhahla sa phetisetso ka lebaka la phapang ea mokhoa oa ho kopanya. 4. Bakeng sa melaetsa ea matšoao a lebelo le phahameng le ba nang le litlhoko tse thata tsa nako, leka ho se sebelise melapo ea noha, haholo-holo libakeng tse nyenyane. 5. Hangata u ka sebelisa mekhoa ea noha ka lehlakoreng le leng le le leng, joalo ka sebopeho sa C ho Setšoantšo sa 1-8-20, se ka fokotsang ho kopanya ka katleho. 6. Ka moralo o phahameng oa PCB, mohala oa serpentine ha o na seo ho thoeng ke ho sefa kapa ho thibela ho kena-kenana le matla, ‘me o ka fokotsa boleng ba pontšo feela, kahoo o sebelisoa feela bakeng sa ho bapisa nako mme ha o na morero o mong. 7. Ka linako tse ling u ka nahana ka spiral routing bakeng sa matsoelintsoeke. Ketsiso e bontša hore phello ea eona e molemo ho feta mokhoa o tloaelehileng oa noha.