От света на PCB

1. Как да вземем предвид съвпадението на импеданса при проектирането на високоскоростни схеми на печатни платки?

При проектирането на високоскоростни PCB вериги съгласуването на импеданса е един от елементите на дизайна.Стойността на импеданса има абсолютна връзка с метода на окабеляване, като например ходене по повърхностния слой (микролента) или вътрешния слой (лентова/двойна лентова линия), разстояние от референтния слой (захранващ слой или заземен слой), ширина на окабеляването, материал на печатни платки и т.н. И двете ще повлияят на стойността на характеристичния импеданс на следата.

Това означава, че стойността на импеданса може да се определи след окабеляване.Като цяло софтуерът за симулация не може да вземе предвид някои условия на прекъсване на окабеляването поради ограничението на модела на веригата или използвания математически алгоритъм.Понастоящем само някои терминатори (терминатори), като серийно съпротивление, могат да бъдат резервирани на схематичната диаграма.Облекчаване на ефекта от прекъсването на импеданса на следите.Истинското решение на проблема е да се опитате да избегнете прекъсвания на импеданса при окабеляване.
изображение
2. Когато има множество цифрови/аналогови функционални блокове в печатна платка, конвенционалният метод е да се раздели цифровата/аналоговата маса.Каква е причината?

Причината за разделянето на цифрово/аналогово заземяване е, че цифровата верига ще генерира шум в захранването и заземяването при превключване между висок и нисък потенциал.Големината на шума е свързана със скоростта на сигнала и големината на тока.

Ако заземителната равнина не е разделена и шумът, генериран от веригата на цифровата област, е голям и веригите на аналоговата област са много близо, дори ако цифрово-аналоговите сигнали не се пресичат, аналоговият сигнал все още ще бъде интерфериран от земята шум.С други думи, неразделеният цифрово-аналогов метод може да се използва само когато областта на аналоговата верига е далеч от областта на цифровата верига, която генерира голям шум.

3. При проектирането на високоскоростни печатни платки, кои аспекти трябва да вземе предвид EMC и EMI правилата?

Като цяло дизайнът на EMI/EMC трябва да отчита едновременно аспектите на излъчване и провеждане.Първият принадлежи към по-високочестотната част (>30MHz), а вторият е по-нискочестотната част (<30MHz).Така че не можете просто да обърнете внимание на високата честота и да пренебрегнете ниската честота.

Добрият EMI/EMC дизайн трябва да вземе предвид местоположението на устройството, разположението на стека на PCB, важен метод на свързване, избор на устройство и т.н. в началото на оформлението.Ако няма по-добра уговорка предварително, ще се реши впоследствие.Ще получите два пъти по-голям резултат с половин усилия и ще увеличите разходите.

Например позицията на тактовия генератор не трябва да е възможно най-близо до външния конектор.Високоскоростните сигнали трябва да отиват във вътрешния слой колкото е възможно повече.Обърнете внимание на съвпадението на характеристичния импеданс и непрекъснатостта на референтния слой, за да намалите отраженията.Скоростта на нарастване на сигнала, изпратен от устройството, трябва да бъде възможно най-малка, за да се намали височината.Честотни компоненти, когато избирате отделящи/байпасни кондензатори, обърнете внимание дали тяхната честотна характеристика отговаря на изискванията за намаляване на шума в равнината на мощността.

Освен това обърнете внимание на обратния път на тока на високочестотния сигнал, за да направите зоната на веригата възможно най-малка (т.е. импедансът на веригата възможно най-малък), за да намалите радиацията.Земята също може да бъде разделена, за да се контролира обхватът на високочестотния шум.И накрая, изберете правилно заземяването на шасито между печатната платка и корпуса.
изображение
4. Когато се прави печатна платка, за да се намалят смущенията, трябва ли заземяващият проводник да образува затворена сума?

Когато се правят печатни платки, зоната на веригата обикновено се намалява, за да се намалят смущенията.Когато полагате земната линия, тя не трябва да се полага в затворена форма, а е по-добре да се подреди във формата на клон, а площта на земята трябва да се увеличи колкото е възможно повече.

изображение
5. Как да коригирате топологията на маршрутизиране, за да подобрите целостта на сигнала?

Този вид посока на мрежовия сигнал е по-сложна, тъй като за еднопосочни, двупосочни сигнали и различни типове сигнали, влиянието на топологията е различно и е трудно да се каже коя топология е от полза за качеството на сигнала.И когато правите предварителна симулация, коя топология да използвате е много взискателна за инженерите, изисквайки разбиране на принципите на веригата, типовете сигнали и дори трудностите при окабеляването.
изображение
6. Как да се справим с оформлението и окабеляването, за да осигурим стабилността на сигналите над 100M?

Ключът към високоскоростното окабеляване на цифров сигнал е да се намали влиянието на предавателните линии върху качеството на сигнала.Следователно оформлението на високоскоростни сигнали над 100M изисква следите на сигнала да бъдат възможно най-къси.В цифровите схеми високоскоростните сигнали се определят от времето на забавяне на нарастване на сигнала.

Освен това различните видове сигнали (като TTL, GTL, LVTTL) имат различни методи за осигуряване на качество на сигнала.