Wir alle wissen, dass es bei der Herstellung einer Leiterplatte darum geht, den entworfenen Schaltplan in eine echte Leiterplatte umzuwandeln.Bitte unterschätzen Sie diesen Prozess nicht.Es gibt viele Dinge, die im Prinzip machbar, aber im Projekt schwer zu erreichen sind, oder andere können Dinge erreichen, die manche Menschen nicht erreichen können, Mood.
Die beiden größten Schwierigkeiten im Bereich der Mikroelektronik sind die Verarbeitung hochfrequenter Signale und schwacher Signale.In diesem Zusammenhang ist das Niveau der Leiterplattenproduktion besonders wichtig.Das gleiche Prinzipdesign, die gleichen Komponenten und die Herstellung von Leiterplatten durch unterschiedliche Leute führen zu unterschiedlichen Ergebnissen. Wie stellt man also eine gute Leiterplatte her?
1. Machen Sie sich Ihre Designziele klar
Nachdem Sie eine Designaufgabe erhalten haben, müssen Sie zunächst die Designziele klären, bei denen es sich um eine normale Leiterplatte, eine Hochfrequenz-Leiterplatte, eine Leiterplatte für die Verarbeitung kleiner Signale oder eine Leiterplatte für die Verarbeitung von Hochfrequenz- und Kleinsignalen handelt.Wenn es sich um eine gewöhnliche Leiterplatte handelt, ist es, solange das Layout angemessen und ordentlich ist und die mechanische Größe genau ist, wie z. B. eine mittlere Lastlinie und eine lange Linie, erforderlich, bestimmte Mittel zur Verarbeitung zu verwenden, um die Last zu reduzieren und eine lange Linie zu erreichen Um den Antrieb zu stärken, liegt der Schwerpunkt auf der Verhinderung langer Reflexionen.Wenn mehr als 40-MHz-Signalleitungen auf der Platine vorhanden sind, müssen für diese Signalleitungen besondere Überlegungen angestellt werden, wie z. B. Übersprechen zwischen den Leitungen und andere Probleme.Wenn die Frequenz höher ist, wird die Länge der Verkabelung strenger begrenzt.Nach der Netzwerktheorie verteilter Parameter ist die Interaktion zwischen der Hochgeschwindigkeitsschaltung und ihren Leitungen der entscheidende Faktor, der beim Systemdesign nicht außer Acht gelassen werden darf.Mit zunehmender Übertragungsgeschwindigkeit des Gatters nimmt der Widerstand auf der Signalleitung entsprechend zu, und das Übersprechen zwischen benachbarten Signalleitungen nimmt in direktem Verhältnis zu.Normalerweise sind auch der Stromverbrauch und die Wärmeableitung von Hochgeschwindigkeitsschaltungen groß, daher sollte der Hochgeschwindigkeits-Leiterplatte ausreichend Aufmerksamkeit geschenkt werden.
Wenn auf der Platine ein schwaches Signal im Millivolt- oder sogar Mikrovolt-Bereich vorhanden ist, ist besondere Sorgfalt auf diese Signalleitungen erforderlich.Kleine Signale sind zu schwach und sehr anfällig für Störungen durch andere starke Signale.Oftmals sind Abschirmmaßnahmen notwendig, da sonst das Signal-Rausch-Verhältnis stark reduziert wird.Dadurch werden Nutzsignale vom Rauschen übertönt und können nicht effektiv extrahiert werden.
Die Inbetriebnahme der Platine sollte auch in der Entwurfsphase berücksichtigt werden. Der physische Standort des Testpunkts, die Isolation des Testpunkts und andere Faktoren können nicht ignoriert werden, da einige kleine Signale und Hochfrequenzsignale nicht direkt hinzugefügt werden können die zu messende Sonde.
Darüber hinaus sollten einige andere relevante Faktoren berücksichtigt werden, wie z. B. die Anzahl der Schichten der Platine, die Verpackungsform der verwendeten Komponenten, die mechanische Festigkeit der Platine usw. Bevor Sie eine Leiterplatte herstellen, sollten Sie den Entwurf des Designs erstellen Ziel vor Augen.
2. Kennen Sie die Layout- und Verkabelungsanforderungen der Funktionen der verwendeten Komponenten
Wie wir wissen, stellen einige spezielle Komponenten besondere Anforderungen an das Layout und die Verkabelung, wie beispielsweise LOTI und der von APH verwendete analoge Signalverstärker.Der analoge Signalverstärker erfordert eine stabile Stromversorgung und eine geringe Welligkeit.Der analoge Kleinsignalteil sollte möglichst weit vom Leistungsgerät entfernt sein.Auf der OTI-Platine ist der Kleinsignalverstärkungsteil außerdem speziell mit einer Abschirmung ausgestattet, um elektromagnetische Streustörungen abzuschirmen.Der auf der NTOI-Platine verwendete GLINK-Chip verwendet den ECL-Prozess, der Stromverbrauch ist hoch und die Hitze ist stark.Das Problem der Wärmeableitung muss bei der Auslegung berücksichtigt werden.Wenn die natürliche Wärmeableitung genutzt wird, muss der GLINK-Chip an einer Stelle platziert werden, an der die Luftzirkulation gleichmäßig ist, und die freigesetzte Wärme darf keine großen Auswirkungen auf andere Chips haben.Wenn die Platine mit einer Hupe oder anderen leistungsstarken Geräten ausgestattet ist, kann es zu einer ernsthaften Verschmutzung der Stromversorgung kommen. Dieser Punkt sollte ebenfalls ausreichend beachtet werden.
3. Überlegungen zum Komponentenlayout
Einer der ersten Faktoren, die bei der Anordnung von Komponenten berücksichtigt werden müssen, ist die elektrische Leistung.Die Bauteile mit enger Verbindung so weit wie möglich zusammenfügen.Insbesondere bei einigen Hochgeschwindigkeitsstrecken sollte das Layout so kurz wie möglich sein und das Stromsignal und die Kleinsignalgeräte sollten getrennt sein.Um die Leistung der Schaltung zu gewährleisten, sollten die Komponenten sauber platziert, schön und leicht zu testen sein.Auch die mechanische Größe der Platine und die Lage des Sockels sollten ernsthaft berücksichtigt werden.
Die Übertragungsverzögerungszeit von Boden und Verbindung in Hochgeschwindigkeitssystemen ist ebenfalls der erste Faktor, der beim Systemdesign berücksichtigt werden muss.Die Übertragungszeit auf der Signalleitung hat einen großen Einfluss auf die Gesamtsystemgeschwindigkeit, insbesondere für die Hochgeschwindigkeits-ECL-Schaltung.Obwohl der integrierte Schaltungsblock selbst eine hohe Geschwindigkeit aufweist, kann die Systemgeschwindigkeit aufgrund der Erhöhung der Verzögerungszeit, die durch die gemeinsame Verbindung auf der Bodenplatte entsteht (ca. 2 ns Verzögerung pro 30 cm Leitungslänge), erheblich reduziert werden.Wie das Schieberegister und der Synchronisationszähler wird diese Art von Synchronisierungsarbeitsteil am besten auf derselben Steckplatine platziert, da die Übertragungsverzögerungszeit des Taktsignals an verschiedene Steckplatinen nicht gleich ist, was dazu führen kann, dass das Schieberegister erzeugt wird Der Hauptfehler liegt darin, dass die Taktleitung von der gemeinsamen Taktquelle bis zur Steckplatine gleich lang sein muss, wenn sie nicht auf einer Platine platziert werden kann
4. Überlegungen zur Verkabelung
Mit der Fertigstellung des OTNI- und Star-Fibre-Netzwerkdesigns werden in Zukunft weitere 100-MHz-+-Boards mit Hochgeschwindigkeitssignalleitungen entwickelt.
