Neki teški problemi vezani za PCB velike brzine, jeste li riješili svoje nedoumice?

Iz PCB svijeta

 

1. Kako uzeti u obzir usklađivanje impedancije pri dizajniranju shema dizajna PCB-a velike brzine?

Prilikom projektovanja brzih PCB kola, usklađivanje impedancije je jedan od elemenata dizajna.Vrijednost impedanse ima apsolutnu vezu s metodom ožičenja, kao što je hodanje po površinskom sloju (mikrotrakasta) ili unutrašnjem sloju (trakasta/dvostruka trakasta linija), udaljenost od referentnog sloja (sloj napajanja ili sloj zemlje), širina ožičenja, materijal PCB-a , itd. Oba će uticati na karakterističnu vrijednost impedanse traga.

Odnosno, vrijednost impedanse se može odrediti nakon ožičenja.Općenito, softver za simulaciju ne može uzeti u obzir neke diskontinuirane uvjete ožičenja zbog ograničenja modela kola ili korištenog matematičkog algoritma.U ovom trenutku, samo neki terminatori (terminacija), kao što je serijski otpor, mogu biti rezervisani na šematskom dijagramu.Ublažite efekat diskontinuiteta u impedansi traga.Pravo rješenje problema je pokušati izbjeći prekide impedancije prilikom ožičenja.
slika
2. Kada postoji više digitalnih/analognih funkcionalnih blokova u PCB ploči, konvencionalna metoda je da se odvoji digitalno/analogno uzemljenje.Šta je razlog?

Razlog odvajanja digitalnog/analognog uzemljenja je zato što će digitalno kolo stvarati šum u napajanju i zemlji kada prelazi između visokog i niskog potencijala.Veličina šuma je povezana sa brzinom signala i veličinom struje.

Ako ravnina uzemljenja nije podijeljena i šum koji stvara krug digitalnog područja je velik i analogni krugovi su vrlo blizu, čak i ako se digitalno-analogni signali ne ukrštaju, analogni signal će i dalje ometati uzemljenje buka.Odnosno, nepodijeljena digitalno-analogna metoda može se koristiti samo kada je područje analognog kola daleko od područja digitalnog kola koje stvara veliki šum.

 

3. U dizajnu PCB-a velike brzine, koje aspekte bi dizajner trebao uzeti u obzir EMC i EMI pravila?

Generalno, EMI/EMC dizajn treba da uzme u obzir i zračene i provodne aspekte u isto vreme.Prvi pripada visokofrekventnom dijelu (>30MHz), a drugi dio niže frekvencije (<30MHz).Dakle, ne možete samo obratiti pažnju na visoku frekvenciju i zanemariti nisku frekvenciju.

Dobar EMI/EMC dizajn mora uzeti u obzir lokaciju uređaja, raspored PCB steka, važan način povezivanja, odabir uređaja, itd. na početku izgleda.Ako prethodno ne bude boljeg aranžmana, to će se naknadno riješiti.Dobit će duplo veći rezultat uz pola truda i povećati cijenu.

Na primjer, položaj generatora takta ne bi trebao biti što bliže vanjskom konektoru.Brzi signali bi trebali ići do unutrašnjeg sloja što je više moguće.Obratite pažnju na karakteristično usklađivanje impedanse i kontinuitet referentnog sloja kako biste smanjili refleksije.Brzina povećanja signala koji gura uređaj treba biti što je moguće manja kako bi se smanjila visina.Frekventne komponente, kada birate kondenzatore za razdvajanje/premosnicu, obratite pažnju na to da li njihov frekventni odziv zadovoljava zahtjeve za smanjenje buke na energetskom planu.

Osim toga, obratite pažnju na povratnu putanju visokofrekventne signalne struje kako biste područje petlje učinili što manjim (to jest, impedanciju petlje što je moguće manjom) kako biste smanjili zračenje.Tlo se također može podijeliti za kontrolu opsega visokofrekventne buke.Na kraju, pravilno odaberite uzemljenje kućišta između PCB-a i kućišta.
slika
4. Prilikom izrade pcb ploče, da bi se smanjile smetnje, da li žica za uzemljenje treba da formira zatvoreni zbir?

Prilikom izrade PCB ploča, područje petlje se općenito smanjuje kako bi se smanjile smetnje.Prilikom polaganja linije tla, ne treba je polagati u zatvorenom obliku, već je bolje rasporediti u obliku grane, a površinu tla treba povećati što je više moguće.

 

slika
5. Kako podesiti topologiju rutiranja radi poboljšanja integriteta signala?

Ovakav smjer mrežnog signala je složeniji, jer za jednosmjerne, dvosmjerne signale i različite nivoe signala, uticaji topologije su različiti, te je teško reći koja je topologija korisna za kvalitet signala.A kada se radi predsimulacija, koja topologija koristiti je vrlo zahtjevna za inženjere, zahtijeva razumijevanje principa kola, tipova signala, pa čak i poteškoća sa ožičenjem.
slika
6. Kako se nositi sa rasporedom i ožičenjem kako bi se osigurala stabilnost signala iznad 100M?

Ključ za ožičenje digitalnog signala velike brzine je smanjenje uticaja dalekovoda na kvalitet signala.Stoga, raspored signala velike brzine iznad 100M zahtijeva da signalni tragovi budu što kraći.U digitalnim kolima, signali velike brzine su definirani vremenom kašnjenja porasta signala.

Štaviše, različite vrste signala (kao što su TTL, GTL, LVTTL) imaju različite metode za osiguranje kvaliteta signala.