site logo

உயர் அதிர்வெண் PCB வடிவமைப்பு குறுக்கீடு தீர்வுகள் ஏற்படுகிறது

வடிவமைப்பில் பிசிபி போர்டு, அதிர்வெண் விரைவான அதிகரிப்புடன், குறைந்த அதிர்வெண் PCB போர்டில் இருந்து வேறுபட்ட நிறைய குறுக்கீடுகள் இருக்கும். மேலும், அதிகரித்த அதிர்வெண் மற்றும் மினியேச்சரைசேஷன் மற்றும் PCB போர்டின் குறைந்த விலை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான முரண்பாடு, இந்த குறுக்கீடுகள் மேலும் மேலும் சிக்கலானதாக மாறும்.

உண்மையான ஆராய்ச்சியில், மின்சாரம் வழங்கல் சத்தம், டிரான்ஸ்மிஷன் லைன் குறுக்கீடு, இணைப்பு மற்றும் மின்காந்த குறுக்கீடு (இஎம்ஐ) உட்பட முக்கியமாக குறுக்கீட்டின் நான்கு அம்சங்கள் உள்ளன என்று நாம் முடிவு செய்யலாம். உயர் அதிர்வெண் PCB யின் பல்வேறு குறுக்கீடு சிக்கல்களை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலமும், வேலையில் நடைமுறையுடன் இணைப்பதன் மூலமும், பயனுள்ள தீர்வுகள் முன்வைக்கப்படுகின்றன.

ஐபிசிபி

முதலில், மின்சாரம் சத்தம்

உயர் அதிர்வெண் சுற்றில், மின்சாரம் சத்தம் அதிக அதிர்வெண் சமிக்ஞையில் வெளிப்படையான செல்வாக்கைக் கொண்டுள்ளது. Therefore, the first requirement of the power supply is low noise. சுத்தமான மின்சாரத்தைப் போலவே சுத்தமான தளங்களும் முக்கியம். ஏன்? சக்தி பண்புகள் படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. வெளிப்படையாக, மின்சாரம் ஒரு குறிப்பிட்ட மின்மறுப்பைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் மின்சாரம் முழுவதும் மின்சாரம் விநியோகிக்கப்படுகிறது, எனவே, மின்சக்தியில் சத்தம் சேர்க்கப்படும்.

Then we should minimize the impedance of the power supply, so it is best to have a dedicated power supply layer and grounding layer. எச்எஃப் சர்க்யூட் வடிவமைப்பில், பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் பஸ்சை விட மின்சக்தியை லேயராக வடிவமைப்பது மிகவும் சிறந்தது, இதனால் லூப் எப்போதும் குறைந்தபட்ச மின்மறுப்பின் பாதையைப் பின்பற்றும்.

கூடுதலாக, பிசிபியில் உருவாக்கப்பட்ட மற்றும் பெறப்பட்ட அனைத்து சமிக்ஞைகளுக்கும் மின் வாரியம் ஒரு சமிக்ஞை வளையத்தை வழங்க வேண்டும். இது சிக்னல் லூப்பைக் குறைக்கிறது, இதனால் சத்தத்தைக் குறைக்கிறது, இது குறைந்த அதிர்வெண் சர்க்யூட் டிசைனர்களால் அடிக்கடி கவனிக்கப்படுவதில்லை.

உயர் அதிர்வெண் PCB வடிவமைப்பு குறுக்கீடு தீர்வுகள் ஏற்படுகிறது

படம் 1: சக்தி பண்புகள்

PCB வடிவமைப்பில் சக்தி சத்தத்தை அகற்ற பல வழிகள் உள்ளன:

1. Note the through hole on the board: the through hole requires etched openings on the power supply layer to leave space for the through hole to pass through. மின்சாரம் வழங்கல் அடுக்கின் திறப்பு மிகப் பெரியதாக இருந்தால், அது சமிக்ஞை சுழற்சியை பாதிக்கும், சமிக்ஞை பைபாஸ் செய்ய கட்டாயப்படுத்தப்படுகிறது, வளைய பகுதி அதிகரிக்கிறது மற்றும் சத்தம் அதிகரிக்கிறது. At the same time, if several signal lines are clustered near the opening and share the same loop, the common impedance will cause crosstalk. படம் பார்க்கவும்.

உயர் அதிர்வெண் PCB வடிவமைப்பு குறுக்கீடு தீர்வுகள் ஏற்படுகிறது

படம் 2: பைபாஸ் சிக்னல் லூப்பின் பொதுவான பாதை

2. The connection line needs enough ground: each signal needs to have its own proprietary signal loop, and the loop area of the signal and loop is as small as possible, that is to say, the signal and loop should be parallel.

3. அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் மின்சாரம் பிரிப்பதற்கு சொற்கள், வளையப் பகுதியைக் குறைக்க ஒரு வளையத்தின் குறுக்கே சிக்னலில் வைக்கலாம். சிக்னல் லூப்பிற்குப் பயன்படுத்தப்படும் டிஜிட்டல்-அனலாக் ஸ்பான் படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

உயர் அதிர்வெண் PCB வடிவமைப்பு குறுக்கீடு தீர்வுகள் ஏற்படுகிறது

Figure 3: Digital – analog span for signal loop

4. Avoid overlapping of separate power supplies between layers: otherwise circuit noise can easily pass through parasitic capacitive coupling.

5. Isolate sensitive components: such as PLL.

6. Place the power cable: To reduce the signal loop, place the power cable on the edge of the signal line to reduce the noise, as shown in Figure 4.

உயர் அதிர்வெண் PCB வடிவமைப்பு குறுக்கீடு தீர்வுகள் ஏற்படுகிறது

படம் 4: சிக்னல் கோட்டிற்கு அருகில் மின் கம்பியை வைக்கவும்

Two, transmission line

பிசிபியில் இரண்டு சாத்தியமான பரிமாற்றக் கோடுகள் மட்டுமே உள்ளன:

ரிப்பன் கோடு மற்றும் மைக்ரோவேவ் கோட்டின் மிகப்பெரிய பிரச்சனை பிரதிபலிப்பு ஆகும். பிரதிபலிப்பு பல சிக்கல்களை ஏற்படுத்தும். எடுத்துக்காட்டாக, சுமை சமிக்ஞை அசல் சமிக்ஞை மற்றும் எதிரொலி சமிக்ஞையின் சூப்பர் போசிஷனாக இருக்கும், இது சமிக்ஞை பகுப்பாய்வின் சிரமத்தை அதிகரிக்கும். பிரதிபலிப்பு வருவாய் இழப்பை (திரும்ப இழப்பு) ஏற்படுத்துகிறது, இது சிக்னலை சேர்க்கும் சத்தம் குறுக்கீடு போல மோசமாக பாதிக்கிறது:

1. சமிக்ஞை மூலத்திற்கு மீண்டும் பிரதிபலிக்கும் சமிக்ஞை கணினியின் சத்தத்தை அதிகரிக்கும், சிக்னலில் இருந்து சத்தத்தை வேறுபடுத்துவது ரிசீவர் மிகவும் கடினமாக்குகிறது;

2. Any reflected signal will basically degrade the signal quality and change the shape of the input signal. Generally speaking, the solution is mainly impedance matching (for example, the impedance of the interconnection should very match the impedance of the system), but sometimes the calculation of impedance is more troublesome, you can refer to some transmission line impedance calculation software. The methods of eliminating transmission line interference in PCB design are as follows:

(அ) ​​பரிமாற்றக் கோடுகளின் மின்தடை நிறுத்தத்தைத் தவிர்க்கவும். இடைவிடாத மின்தடையின் புள்ளி, நேர் மூலையில், துளை வழியாக, போன்ற பரிமாற்றக் கோடு பிறழ்வின் புள்ளியாகும், முடிந்தவரை தவிர்க்கப்பட வேண்டும். முறைகள்: கோட்டின் நேர் மூலைகளைத் தவிர்க்க, முடிந்தவரை 45 ° கோணம் அல்லது வில் செல்ல, பெரிய கோணமும் இருக்கலாம்; FIG இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, துளை வழியாக ஒவ்வொன்றும் ஒரு மின்மறுப்பு நிறுத்தம் ஆகும். 5; Signals from the outer layer avoid passing through the inner layer and vice versa.

உயர் அதிர்வெண் PCB வடிவமைப்பு குறுக்கீடு தீர்வுகள் ஏற்படுகிறது

Figure 5: Method for eliminating transmission line interference

(b) Do not use stake lines. ஏனென்றால் எந்த குவியல் கோடும் சத்தத்தின் மூலமாகும். குவியல் கோடு குறுகியதாக இருந்தால், அதை பரிமாற்றக் கோட்டின் முடிவில் இணைக்க முடியும்; குவியல் கோடு நீளமாக இருந்தால், அது முக்கிய பரிமாற்ற வரியை ஆதாரமாக எடுத்து பெரும் பிரதிபலிப்பை உருவாக்கும், இது சிக்கலை சிக்கலாக்கும். அதைப் பயன்படுத்த வேண்டாம் என்று பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

மூன்றாவது, இணைப்பு

1. Common impedance coupling: it is a common coupling channel, that is, the interference source and the interfered device often share some conductors (such as loop power supply, bus, and common grounding), as shown in Figure 6.

உயர் அதிர்வெண் PCB வடிவமைப்பு குறுக்கீடு தீர்வுகள் ஏற்படுகிறது

படம் 6: பொதுவான மின்மறுப்பு இணைப்பு

In this channel, the drop back of the Ic causes a common-mode voltage in the series current loop, affecting the receiver.

2. The field common-mode coupling will cause the radiation source to cause common-mode voltages in the loop formed by the interfered circuit and on the common reference surface.

If the magnetic field is dominant, the value of the common-mode voltage generated in the series ground circuit is Vcm=-(△B/△t)* area (where △B= change in magnetic induction intensity). If it is an electromagnetic field, when its electric field value is known, its induced voltage: Vcm=(L* H *F*E)/48, the formula is suitable for L(m)=150MHz, beyond this limit, the calculation of the maximum induced voltage can be simplified as: Vcm=2* H *E.

3. Differential mode field coupling: refers to the direct radiation by wire pair or circuit board on the lead and its loop induction received. If you get as close to the two wires as possible. இந்த இணைப்பு பெரிதும் குறைக்கப்படுகிறது, எனவே குறுக்கீட்டை குறைக்க இரண்டு கம்பிகளை ஒன்றாக முறுக்கலாம்.

4. Inter-line coupling (crosstalk) can cause unwanted coupling between any line or parallel circuit, which will greatly damage the performance of the system. Its type can be divided into capacitive crosstalk and perceptual crosstalk.

The former is because the parasitic capacitance between the lines makes the noise on the noise source coupled to the noise receiving line through current injection. The latter can be thought of as the coupling of signals between the primary stages of an unwanted parasitic transformer. இண்டக்டிவ் க்ரோஸ்டாக்கின் அளவு இரண்டு சுழல்களின் அருகாமையில், லூப் பகுதியின் அளவு மற்றும் பாதிக்கப்பட்ட சுமை மின்மறுப்பு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.

5. பவர் கேபிள் இணைப்பு: ஏசி அல்லது டிசி பவர் கேபிள்கள் மின்காந்த குறுக்கீட்டால் குறுக்கிடப்படுகின்றன

பிற சாதனங்களுக்கு மாற்றவும்.

There are several ways to eliminate crosstalk in PCB design:

1. சுமை மின்மறுப்பு அதிகரிப்புடன் இரண்டு வகையான குறுக்குவெட்டு அதிகரிக்கிறது, எனவே குறுக்குவெட்டால் ஏற்படும் குறுக்கீடுகளுக்கு உணர்திறன் சமிக்ஞை கோடுகள் சரியாக நிறுத்தப்பட வேண்டும்.

2. திறனுள்ள கிராஸ்டாக்கை திறம்பட குறைக்க சமிக்ஞை கோடுகளுக்கு இடையிலான தூரத்தை அதிகரிக்கவும். தரை மேலாண்மை, வயரிங் இடையே இடைவெளி (செயலில் சமிக்ஞை கோடுகள் மற்றும் தனிமைப்படுத்தலுக்கான தரை கோடுகள் போன்றவை, குறிப்பாக சமிக்ஞை கோடு மற்றும் தரையில் இருந்து இடைவெளியில் குதிக்கும் நிலையில்) மற்றும் முன்னணி தூண்டலை குறைக்கிறது.

3. Capacitive crosstalk can also be effectively reduced by inserting a ground wire between adjacent signal lines, which must be connected to the formation every quarter of a wavelength.

4. புத்திசாலித்தனமான குறுக்குவெட்டுக்கு, வளைய பகுதி குறைக்கப்பட வேண்டும், அனுமதிக்கப்பட்டால், வளையத்தை அகற்ற வேண்டும்.

5. Avoid signal sharing loops.

6. சமிக்ஞை ஒருமைப்பாட்டிற்கு கவனம் செலுத்துங்கள்: சமிக்ஞை ஒருமைப்பாட்டை தீர்க்க வடிவமைப்பாளர் வெல்டிங் செயல்பாட்டில் முனைகளை செயல்படுத்த வேண்டும். இந்த அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தும் வடிவமைப்பாளர்கள் சமிக்ஞை ஒருமைப்பாட்டின் நல்ல செயல்திறனைப் பெறுவதற்காக கவசம் காப்பர் படலத்தின் மைக்ரோஸ்டிரிப் நீளத்தில் கவனம் செலுத்தலாம். For systems with dense connectors in the communication structure, the designer can use a PCB as the terminal.

Four, electromagnetic interference

As the speed increases, EMI becomes more and more serious and presents in many aspects (such as electromagnetic interference at interconnects). High-speed devices are particularly sensitive to this and will receive high-speed spurious signals, while low-speed devices will ignore such spurious signals.

PCB வடிவமைப்பில் மின்காந்த குறுக்கீட்டை அகற்ற பல வழிகள் உள்ளன:

1. சுழல்களைக் குறைக்கவும்: ஒவ்வொரு வளையமும் ஆண்டெனாவுக்குச் சமம், எனவே நாம் சுழல்களின் எண்ணிக்கை, சுழல்களின் பரப்பளவு மற்றும் சுழல்களின் ஆண்டெனா விளைவைக் குறைக்க வேண்டும். Make sure the signal has only one loop path at any two points, avoid artificial loops and use the power layer whenever possible.

2. Filtering: Filtering can be used to reduce EMI on both the power line and the signal line. There are three methods: decoupling capacitor, EMI filter and magnetic element. EMI filter is shown in Figure 7.

உயர் அதிர்வெண் PCB வடிவமைப்பு குறுக்கீடு தீர்வுகள் ஏற்படுகிறது

படம் 7: வடிகட்டி வகைகள்

3. The shielding. வெளியீட்டின் நீளம் மற்றும் நிறைய விவாதங்களைக் கட்டுப்படுத்தும் கட்டுரைகளின் விளைவாக, இனி குறிப்பிட்ட அறிமுகம் இல்லை.

4. Reduce the speed of high-frequency devices.

5. பிசிபி போர்டின் மின்கடத்தா மாறிலியை அதிகரிக்கவும், இது போர்டுக்கு அருகிலுள்ள டிரான்ஸ்மிஷன் லைன் போன்ற உயர் அதிர்வெண் பாகங்களை வெளிப்புறமாக கதிர்வீச்சு செய்வதைத் தடுக்கலாம்; Increase the thickness of PCB board, minimize the thickness of microstrip line, can prevent electromagnetic line spillover, can also prevent radiation.

At this point, we can conclude that in hf PCB design, we should follow the following principles:

1. Unification and stability of power supply and ground.

2. கவனமாகக் கருதப்படும் வயரிங் மற்றும் சரியான நிறுத்தங்கள் பிரதிபலிப்புகளை அகற்றும்.

3. கவனமாகக் கருதப்படும் வயரிங் மற்றும் சரியான முனையங்கள் கொள்ளளவு மற்றும் தூண்டல் கிராஸ்டாக்கை குறைக்கலாம்.

4. இஎம்சி தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய சத்தம் அடக்குதல் தேவைப்படுகிறது.