1 Maswali

Pamoja na ongezeko kubwa la ugumu wa muundo na ujumuishaji wa mifumo ya kielektroniki, kasi ya saa na nyakati za kupanda kwa kifaa zinaongezeka kwa kasi zaidi, na mwendo wa kasi wa PCB kubuni imekuwa sehemu muhimu ya mchakato wa kubuni. Katika muundo wa mzunguko wa kasi, inductance na capacitance kwenye mstari wa bodi ya mzunguko hufanya waya kuwa sawa na mstari wa maambukizi. Mpangilio usio sahihi wa vipengele vya kukomesha au wiring isiyo sahihi ya ishara za kasi inaweza kusababisha matatizo ya athari ya mstari wa maambukizi, na kusababisha matokeo yasiyo sahihi ya data kutoka kwa mfumo, uendeshaji usio wa kawaida wa mzunguko au hata kutofanya kazi kabisa. Kulingana na modeli ya laini ya upokezaji, kwa muhtasari, laini ya upokezaji italeta athari mbaya kama vile uakisi wa mawimbi, mazungumzo ya mseto, uingiliaji wa sumakuumeme, usambazaji wa nishati na kelele ya ardhini kwenye muundo wa saketi.

Ili kuunda bodi ya mzunguko ya PCB yenye kasi ya juu ambayo inaweza kufanya kazi kwa uhakika, muundo lazima uzingatiwe kikamilifu na kwa uangalifu ili kutatua baadhi ya matatizo yasiyoaminika ambayo yanaweza kutokea wakati wa kupanga na kuelekeza, kufupisha mzunguko wa maendeleo ya bidhaa, na kuboresha ushindani wa soko.

Jinsi ya kutumia zana za kubuni za PROTEL kwa muundo wa PCB wa kasi ya juu

2 Muundo wa mpangilio wa mfumo wa masafa ya juu

Katika muundo wa PCB wa mzunguko, mpangilio ni kiungo muhimu. Matokeo ya mpangilio yataathiri moja kwa moja athari za wiring na kuegemea kwa mfumo, ambayo ni ya muda mwingi na ngumu katika muundo mzima wa bodi ya mzunguko iliyochapishwa. Mazingira changamano ya PCB ya masafa ya juu hufanya muundo wa mpangilio wa mfumo wa masafa ya juu kuwa mgumu kutumia maarifa ya kinadharia yaliyojifunza. Inahitaji mtu anayeweka nje lazima awe na uzoefu mzuri katika utengenezaji wa PCB ya kasi ya juu, ili kuepuka miketo katika mchakato wa kubuni. Kuboresha uaminifu na ufanisi wa kazi ya mzunguko. Katika mchakato wa mpangilio, uzingatiaji wa kina unapaswa kutolewa kwa muundo wa mitambo, uharibifu wa joto, kuingiliwa kwa umeme, urahisi wa wiring wa baadaye, na aesthetics.

Awali ya yote, kabla ya mpangilio, mzunguko mzima umegawanywa katika kazi. Mzunguko wa juu-frequency hutenganishwa na mzunguko wa chini-frequency, na mzunguko wa analog na mzunguko wa digital hutenganishwa. Kila mzunguko wa kazi huwekwa karibu iwezekanavyo katikati ya chip. Epuka ucheleweshaji wa uwasilishaji unaosababishwa na waya ndefu kupita kiasi, na uboresha athari ya kuunganishwa kwa capacitors. Kwa kuongeza, makini na nafasi za jamaa na maelekezo kati ya pini na vipengele vya mzunguko na zilizopo nyingine ili kupunguza ushawishi wao wa pande zote. Vipengele vyote vya juu-frequency vinapaswa kuwa mbali na chasi na sahani nyingine za chuma ili kupunguza kuunganisha vimelea.

Pili, tahadhari inapaswa kulipwa kwa athari za joto na umeme kati ya vipengele wakati wa mpangilio. Athari hizi ni mbaya sana kwa mifumo ya masafa ya juu, na hatua za kuweka mbali au kutenganisha, joto na ngao zinapaswa kuchukuliwa. Bomba la kurekebisha nguvu ya juu na bomba la marekebisho linapaswa kuwa na radiator na kuwekwa mbali na transformer. Vipengele vinavyostahimili joto kama vile capacitors electrolytic vinapaswa kuwekwa mbali na vipengele vya kupokanzwa, vinginevyo electrolyte itakauka, na kusababisha kuongezeka kwa upinzani na utendaji mbaya, ambayo itaathiri utulivu wa mzunguko. Nafasi ya kutosha inapaswa kushoto katika mpangilio ili kupanga muundo wa kinga na kuzuia kuanzishwa kwa viungo mbalimbali vya vimelea. Ili kuzuia kuunganisha kwa sumakuumeme kati ya koili kwenye ubao wa mzunguko uliochapishwa, coil hizo mbili zinapaswa kuwekwa kwenye pembe za kulia ili kupunguza mgawo wa kuunganisha. Njia ya kutengwa kwa sahani ya wima pia inaweza kutumika. Ni bora kutumia moja kwa moja uongozi wa sehemu ya kuuzwa kwa mzunguko. Ufupi wa risasi, ni bora zaidi. Usitumie viunganishi na vichupo vya kutengenezea kwa sababu kuna uwezo uliosambazwa na inductance iliyosambazwa kati ya tabo za karibu za soldering. Epuka kuweka vipengee vyenye kelele nyingi karibu na kiosilata cha fuwele, RIN, volti ya analogi na ufuatiliaji wa mawimbi ya voltage ya marejeleo.

Hatimaye, wakati wa kuhakikisha ubora wa asili na uaminifu, wakati wa kuzingatia uzuri wa jumla, mipango ya busara ya bodi ya mzunguko inapaswa kufanyika. Vipengele vinapaswa kuwa sawa au perpendicular kwa uso wa bodi, na sambamba au perpendicular kwa makali ya bodi kuu. Usambazaji wa vipengele kwenye uso wa bodi unapaswa kuwa sawa iwezekanavyo na wiani unapaswa kuwa sawa. Kwa njia hii, sio tu nzuri, lakini pia ni rahisi kukusanyika na kulehemu, na ni rahisi kuzalisha kwa wingi.

3 Wiring ya mfumo wa mzunguko wa juu

Katika nyaya za juu-frequency, vigezo vya usambazaji wa upinzani, capacitance, inductance na inductance ya pamoja ya waya za kuunganisha haziwezi kupuuzwa. Kutoka kwa mtazamo wa kupambana na kuingiliwa, wiring busara ni kujaribu kupunguza upinzani wa mstari, capacitance kusambazwa, na inductance kupotea katika mzunguko. , Uga unaopotea wa sumaku hupunguzwa kwa kiwango cha chini, ili uwezo uliosambazwa, flux ya kuvuja ya sumaku, inductance ya kuheshimiana ya sumakuumeme na uingiliaji mwingine unaosababishwa na kelele kuzimwa.

Utumiaji wa zana za muundo wa PROTEL nchini Uchina umekuwa wa kawaida sana. Hata hivyo, wabunifu wengi huzingatia tu “kiwango cha broadband”, na maboresho yaliyofanywa na zana za kubuni za PROTEL ili kukabiliana na mabadiliko ya sifa za kifaa hazijatumiwa katika kubuni, ambayo sio tu hufanya Upotevu wa rasilimali za chombo cha kubuni ni zaidi. kubwa, ambayo inafanya kuwa vigumu kwa utendakazi bora wa vifaa vingi vipya kuanza kutumika.

Ifuatayo inatanguliza baadhi ya vitendaji maalum ambavyo zana ya PROTEL99 SE inaweza kutoa.

(1) Sehemu ya risasi kati ya pini za kifaa cha mzunguko wa masafa ya juu inapaswa kukunjwa kidogo iwezekanavyo. Ni bora kutumia mstari kamili wa moja kwa moja. Wakati kupiga inahitajika, 45 ° bends au arcs inaweza kutumika, ambayo inaweza kupunguza utoaji wa nje wa mawimbi ya juu-frequency na kuingiliwa kwa pande zote. Uunganisho kati ya. Unapotumia PROTEL kwa uelekezaji, unaweza kuchagua Digrii 45 au Iliyozungushwa kwenye “Kona za Njia” kwenye menyu ya “kanuni” ya menyu ya “Design”. Unaweza pia kutumia vitufe vya shift + space kubadili haraka kati ya mistari.

(2) Kadiri risasi inavyokuwa fupi kati ya pini za kifaa cha mzunguko wa masafa ya juu, ndivyo inavyokuwa bora zaidi.

PROTEL 99 Njia bora zaidi ya kukidhi wiring fupi zaidi ni kufanya miadi ya kuunganisha kwa mitandao ya ufunguo wa kasi ya juu kabla ya kuunganisha kiotomatiki. “Topolojia ya Kuelekeza” katika “sheria” kwenye menyu ya “Design”.

Chagua fupi zaidi.

(3) Ubadilishaji wa safu za risasi kati ya pini za vifaa vya mzunguko wa juu ni mdogo iwezekanavyo. Hiyo ni, vias chache zinazotumiwa katika mchakato wa uunganisho wa sehemu, ni bora zaidi.

Kupitia moja kunaweza kuleta takriban 0.5pF ya uwezo uliosambazwa, na kupunguza idadi ya vias kunaweza kuongeza kasi kwa kiasi kikubwa.

(4) Kwa wiring ya mzunguko wa juu-frequency, makini na “kuingiliwa kwa msalaba” iliyoletwa na wiring sambamba ya mstari wa ishara, yaani, crosstalk. Ikiwa usambazaji sambamba hauwezi kuepukika, eneo kubwa la “ardhi” linaweza kupangwa upande wa pili wa mstari wa ishara sambamba.

Ili kupunguza sana kuingiliwa. Wiring sambamba katika safu sawa ni karibu kuepukika, lakini katika tabaka mbili za karibu, mwelekeo wa wiring lazima uwe perpendicular kwa kila mmoja. Hii sio ngumu kufanya katika PROTEL lakini ni rahisi kupuuza. Katika “RoutingLayers” katika menyu ya “Design” “sheria”, chagua Mlalo kwa Toplayer na VerTIcal kwa BottomLayer. Kwa kuongeza, “Polygonplane” hutolewa “mahali”

Kazi ya uso wa foil ya shaba ya gridi ya polygonal, ikiwa utaweka poligoni kama uso wa bodi nzima ya mzunguko iliyochapishwa, na kuunganisha shaba hii kwa GND ya mzunguko, inaweza kuboresha uwezo wa juu wa kupinga kuingiliwa kwa mzunguko, Pia ina faida kubwa kwa ajili ya kusambaza joto na nguvu ya bodi ya uchapishaji.

(5) Tekeleza hatua za uzio wa waya wa ardhini kwa laini muhimu za mawimbi au vitengo vya karibu. “Vitu vilivyochaguliwa kwa muhtasari” hutolewa katika “Zana”, na chaguo hili la kukokotoa linaweza kutumika “kukunja ardhi” kiotomatiki ya mistari muhimu ya mawimbi iliyochaguliwa (kama vile mzunguko wa oscillation LT na X1).

(6) Kwa ujumla, mstari wa nguvu na mstari wa kutuliza wa mzunguko ni pana zaidi kuliko mstari wa ishara. Unaweza kutumia “Madarasa” katika menyu ya “Design” ili kuainisha mtandao, ambao umegawanywa katika mtandao wa nguvu na mtandao wa ishara. Ni rahisi kuweka sheria za wiring. Badilisha upana wa mstari wa mstari wa nguvu na mstari wa ishara.

(7) Aina mbalimbali za wiring haziwezi kuunda kitanzi, na waya wa chini hauwezi kuunda kitanzi cha sasa. Ikiwa mzunguko wa kitanzi huzalishwa, itasababisha kuingiliwa sana katika mfumo. Njia ya wiring ya mnyororo wa daisy inaweza kutumika kwa hili, ambayo inaweza kuepuka kwa ufanisi uundaji wa vitanzi, matawi au stumps wakati wa wiring, lakini pia italeta tatizo la wiring si rahisi.

(8) Kulingana na data na muundo wa chip mbalimbali, kadiria mkondo unaopitishwa na mzunguko wa usambazaji wa umeme na uamue upana wa waya unaohitajika. Kulingana na fomula ya majaribio: W (upana wa mstari) ≥ L (mm/A) × I (A).

Kwa mujibu wa sasa, jaribu kuongeza upana wa mstari wa nguvu na kupunguza upinzani wa kitanzi. Wakati huo huo, fanya mwelekeo wa mstari wa nguvu na mstari wa ardhi ufanane na mwelekeo wa maambukizi ya data, ambayo husaidia kuimarisha uwezo wa kupambana na kelele. Inapobidi, kifaa cha kusongesha cha masafa ya juu kilichotengenezwa na feri ya jeraha la waya ya shaba kinaweza kuongezwa kwenye laini ya umeme na mstari wa ardhini ili kuzuia upitishaji wa kelele ya masafa ya juu.

(9) Upana wa wiring wa mtandao huo unapaswa kuwekwa sawa. Tofauti katika upana wa mstari zitasababisha impedance ya tabia ya mstari. Wakati kasi ya maambukizi ni ya juu, kutafakari kutatokea, ambayo inapaswa kuepukwa iwezekanavyo katika kubuni. Wakati huo huo, ongeza upana wa mstari wa mistari inayofanana. Wakati umbali wa kituo cha mstari hauzidi mara 3 upana wa mstari, 70% ya uwanja wa umeme unaweza kudumishwa bila kuingiliwa kwa pande zote, ambayo inaitwa kanuni ya 3W. Kwa njia hii, ushawishi wa capacitance iliyosambazwa na inductance iliyosambazwa inayosababishwa na mistari inayofanana inaweza kushinda.

4 Muundo wa kamba ya nguvu na waya wa ardhini

Ili kutatua kushuka kwa voltage inayosababishwa na kelele ya umeme na impedance ya mstari iliyoletwa na mzunguko wa mzunguko wa juu, uaminifu wa mfumo wa usambazaji wa umeme katika mzunguko wa juu-frequency lazima uzingatiwe kikamilifu. Kwa ujumla kuna suluhisho mbili: moja ni kutumia teknolojia ya basi la nguvu kwa wiring; nyingine ni kutumia safu tofauti ya usambazaji wa nguvu. Kwa kulinganisha, mchakato wa utengenezaji wa mwisho ni ngumu zaidi na gharama ni ghali zaidi. Kwa hiyo, teknolojia ya basi ya nguvu ya aina ya mtandao inaweza kutumika kwa wiring, ili kila sehemu iwe ya kitanzi tofauti, na sasa kwenye kila basi kwenye mtandao huwa na usawa, kupunguza kushuka kwa voltage inayosababishwa na impedance ya mstari.

Nguvu ya upitishaji wa masafa ya juu ni kubwa kiasi, unaweza kutumia eneo kubwa la shaba, na kupata ndege ya ardhini yenye upinzani mdogo karibu kwa kutuliza nyingi. Kwa sababu inductance ya risasi ya kutuliza ni sawia na mzunguko na urefu, impedance ya kawaida ya ardhi itaongezeka wakati mzunguko wa uendeshaji ni wa juu, ambayo itaongeza kuingiliwa kwa sumakuumeme inayotokana na impedance ya kawaida ya ardhi, hivyo urefu wa waya wa ardhi ni. inahitajika kuwa mfupi iwezekanavyo. Jaribu kupunguza urefu wa mstari wa ishara na kuongeza eneo la kitanzi cha ardhi.

Weka capacitor moja au kadhaa ya masafa ya juu kwenye nguvu na ardhi ya chip ili kutoa chaneli iliyo karibu ya masafa ya juu kwa mkondo wa muda mfupi wa chip iliyojumuishwa, ili mkondo usipite kupitia laini ya usambazaji wa umeme na kitanzi kikubwa. eneo, na hivyo kupunguza sana Kelele ilitoka nje. Chagua capacitors za kauri za monolithic zilizo na mawimbi mazuri ya masafa ya juu kama capacitors za kuunganisha. Tumia capacitor za tantalum zenye uwezo mkubwa au vibanishi vya poliesta badala ya vidhibiti vya elektroliti kama vidhibiti vya kuhifadhi nishati kwa kuchaji saketi. Kwa sababu inductance iliyosambazwa ya capacitor electrolytic ni kubwa, ni batili kwa mzunguko wa juu. Unapotumia capacitors electrolytic, tumia kwa jozi na capacitors ya kuunganishwa na sifa nzuri za mzunguko wa juu.

5 Mbinu zingine za usanifu wa mzunguko wa kasi

Ulinganisho wa Impedans inahusu hali ya kufanya kazi ambayo impedance ya mzigo na impedance ya ndani ya chanzo cha msisimko hubadilishwa kwa kila mmoja ili kupata pato la juu la nguvu. Kwa wiring ya kasi ya PCB, ili kuzuia kutafakari kwa ishara, impedance ya mzunguko inahitajika kuwa 50 Ω. Hii ni takwimu ya takriban. Kwa ujumla, imeainishwa kuwa bendi ya msingi ya kebo ya koaxial ni 50 Ω, bendi ya masafa ni 75 Ω, na waya iliyosokotwa ni 100 Ω. Ni nambari kamili, kwa urahisi wa kulinganisha. Kulingana na uchanganuzi maalum wa mzunguko, usitishaji wa AC sambamba hupitishwa, na mtandao wa kipingamizi na wa capacitor hutumiwa kama kizuizi cha kusitisha. Upinzani wa kukomesha R lazima iwe chini ya au sawa na impedance ya mstari wa maambukizi Z0, na capacitance C lazima iwe kubwa kuliko 100 pF. Inashauriwa kutumia 0.1UF multilayer capacitors kauri. Capacitor ina kazi ya kuzuia mzunguko wa chini na kupitisha mzunguko wa juu, hivyo upinzani R sio mzigo wa DC wa chanzo cha kuendesha gari, hivyo njia hii ya kukomesha haina matumizi yoyote ya nguvu ya DC.

Crosstalk inarejelea uingiliaji usiohitajika wa kelele ya voltage inayosababishwa na uunganishaji wa sumakuumeme kwenye njia za upokezaji zilizo karibu wakati mawimbi yanapoenea kwenye laini ya upokezaji. Uunganisho umegawanywa katika uunganisho wa capacitive na uunganisho wa inductive. Mazungumzo mengi kupita kiasi yanaweza kusababisha uanzishaji wa uwongo wa saketi na kusababisha mfumo kushindwa kufanya kazi ipasavyo. Kulingana na baadhi ya sifa za crosstalk, njia kadhaa kuu za kupunguza crosstalk zinaweza kufupishwa:

(1) Ongeza nafasi ya mstari, punguza urefu sambamba, na utumie mbinu ya jog kwa kuunganisha nyaya inapohitajika.

(2) Wakati laini za mawimbi ya kasi ya juu zinapokidhi masharti, kuongeza ulinganishaji wa kusitisha kunaweza kupunguza au kuondoa uakisi, na hivyo kupunguza maongezi.

(3) Kwa laini za upokezaji wa mikanda midogo na laini za upokezaji, kuweka kikomo cha urefu wa kufuatilia hadi ndani ya masafa juu ya ndege ya ardhini kunaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa mazungumzo.

(4) Wakati nafasi ya kuunganisha nyaya inaporuhusu, ingiza waya wa ardhini kati ya nyaya hizo mbili wenye mseto mkubwa zaidi, ambao unaweza kuwa na jukumu la kujitenga na kupunguza mazungumzo.

Kwa sababu ya ukosefu wa uchanganuzi wa kasi ya juu na mwongozo wa uigaji katika muundo wa jadi wa PCB, ubora wa ishara hauwezi kuhakikishwa, na shida nyingi haziwezi kugunduliwa hadi jaribio la kutengeneza sahani. Hii inapunguza sana ufanisi wa kubuni na huongeza gharama, ambayo ni wazi kuwa ni mbaya katika ushindani mkali wa soko. Kwa hiyo, kwa ajili ya kubuni ya kasi ya PCB, watu katika sekta hiyo wamependekeza wazo jipya la kubuni, ambalo limekuwa njia ya kubuni “juu-chini”. Baada ya aina mbalimbali za uchanganuzi na uboreshaji wa sera, matatizo mengi yanayoweza kutokea yameepukwa na uokoaji mwingi umefanywa. Muda wa kuhakikisha kuwa bajeti ya mradi imefikiwa, bodi zilizochapishwa za ubora wa juu zinazalishwa, na makosa ya mtihani yenye kuchosha na ya gharama kubwa yanaepukwa.

Matumizi ya laini tofauti kusambaza mawimbi ya dijitali ni hatua madhubuti ya kudhibiti vipengele vinavyoharibu uadilifu wa mawimbi katika saketi za kasi za kidijitali. Laini ya kutofautisha kwenye ubao wa mzunguko iliyochapishwa ni sawa na jozi ya laini ya usambazaji iliyojumuishwa ya microwave inayofanya kazi katika hali ya quasi-TEM. Miongoni mwao, mstari wa tofauti juu au chini ya PCB ni sawa na mstari wa microstrip iliyounganishwa na iko kwenye safu ya ndani ya PCB ya multilayer Mstari wa tofauti ni sawa na mstari wa mstari wa pamoja wa upana. Ishara ya digital inapitishwa kwenye mstari wa tofauti katika hali ya maambukizi ya hali isiyo ya kawaida, yaani, tofauti ya awamu kati ya ishara nzuri na hasi ni 180 °, na kelele imeunganishwa kwenye jozi ya mistari tofauti katika hali ya kawaida. Voltage au sasa ya mzunguko hupunguzwa, ili ishara inaweza kupatikana ili kuondokana na kelele ya kawaida ya mode. Amplitude ya chini-voltage au pato la sasa la gari la jozi ya mstari tofauti hutimiza mahitaji ya ushirikiano wa kasi na matumizi ya chini ya nguvu.

6 hotuba za kumalizia

Pamoja na maendeleo endelevu ya teknolojia ya kielektroniki, ni muhimu kuelewa nadharia ya uadilifu wa ishara ili kuongoza na kuthibitisha muundo wa PCB za kasi ya juu. Uzoefu fulani uliofupishwa katika makala haya unaweza kusaidia wabunifu wa PCB wa mzunguko wa kasi kufupisha mzunguko wa maendeleo, kuepuka mikengeuko isiyo ya lazima, na kuokoa nguvu kazi na rasilimali za nyenzo. Wabunifu lazima waendelee kutafiti na kuchunguza katika kazi halisi, waendelee kukusanya uzoefu, na waunganishe teknolojia mpya ili kuunda bodi za mzunguko za PCB zenye kasi ya juu zenye utendakazi bora.