Dal mondo PCB

1. Come considerare l'adattamento dell'impedenza durante la progettazione di schemi di progettazione PCB ad alta velocità?

Quando si progettano circuiti PCB ad alta velocità, l'adattamento dell'impedenza è uno degli elementi di progettazione.Il valore dell'impedenza ha una relazione assoluta con il metodo di cablaggio, ad esempio camminando sullo strato superficiale (microstrip) o sullo strato interno (stripline/doppia stripline), distanza dallo strato di riferimento (strato di potenza o strato di terra), larghezza del cablaggio, materiale del PCB , ecc. Entrambi influenzeranno il valore di impedenza caratteristica della traccia.

Ciò significa che il valore dell'impedenza può essere determinato dopo il cablaggio.Generalmente il software di simulazione non può tenere conto di alcune condizioni di cablaggio discontinuo a causa delle limitazioni del modello circuitale o dell'algoritmo matematico utilizzato.Al momento, solo alcuni terminatori (terminazione), come la resistenza in serie, possono essere riservati sul diagramma schematico.Allevia l'effetto della discontinuità nell'impedenza della traccia.La vera soluzione al problema è cercare di evitare discontinuità di impedenza durante il cablaggio.
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2. Quando in una scheda PCB sono presenti più blocchi funzione digitali/analogici, il metodo convenzionale consiste nel separare la terra digitale/analogica.Qual è il motivo?

Il motivo per separare la terra digitale/analogica è perché il circuito digitale genererà rumore nell'alimentazione e nella terra quando si passa dal potenziale alto a quello basso.L'entità del rumore è correlata alla velocità del segnale e all'entità della corrente.

Se il piano di terra non è diviso e il rumore generato dal circuito dell'area digitale è ampio e i circuiti dell'area analogica sono molto vicini, anche se i segnali digitale-analogici non si incrociano, il segnale analogico verrà comunque interferito dalla terra rumore.Vale a dire, il metodo da digitale ad analogico non diviso può essere utilizzato solo quando l'area del circuito analogico è lontana dall'area del circuito digitale che genera un grande rumore.

3. Nella progettazione di PCB ad alta velocità, quali aspetti il ​​progettista dovrebbe considerare le norme EMC ed EMI?

In generale, la progettazione EMI/EMC deve considerare contemporaneamente sia gli aspetti irradiati che quelli condotti.Il primo appartiene alla parte a frequenza più alta (>30MHz) e il secondo a quella a frequenza più bassa (<30MHz).Quindi non puoi semplicemente prestare attenzione all'alta frequenza e ignorare la bassa frequenza.

Una buona progettazione EMI/EMC deve tenere conto della posizione del dispositivo, della disposizione dello stack PCB, del metodo di connessione importante, della selezione del dispositivo, ecc. all'inizio del layout.Se non esiste una soluzione migliore in anticipo, il problema verrà risolto in seguito.Otterrà il doppio del risultato con la metà dello sforzo e aumenterà il costo.

Ad esempio, la posizione del generatore di clock non dovrebbe essere il più vicino possibile al connettore esterno.I segnali ad alta velocità dovrebbero raggiungere il più possibile lo strato interno.Prestare attenzione all'adattamento caratteristico dell'impedenza e alla continuità dello strato di riferimento per ridurre le riflessioni.La velocità di rotazione del segnale inviato dal dispositivo dovrebbe essere la più piccola possibile per ridurre l'altezza.I componenti di frequenza, quando si scelgono i condensatori di disaccoppiamento/bypass, prestare attenzione a se la sua risposta in frequenza soddisfa i requisiti per ridurre il rumore sul piano di potenza.

Inoltre, prestare attenzione al percorso di ritorno della corrente del segnale ad alta frequenza per rendere l'area del circuito la più piccola possibile (ovvero, l'impedenza del circuito la più piccola possibile) per ridurre le radiazioni.Il terreno può anche essere diviso per controllare la gamma del rumore ad alta frequenza.Infine, scegli correttamente la massa del telaio tra il PCB e l'alloggiamento.
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4. Quando si realizza una scheda PCB, al fine di ridurre le interferenze, il filo di terra dovrebbe formare una forma somma chiusa?

Quando si realizzano schede PCB, l'area del loop viene generalmente ridotta per ridurre le interferenze.Quando si posa la linea di terra, non dovrebbe essere posata in forma chiusa, ma è meglio disporla a forma di ramo e l'area del terreno dovrebbe essere aumentata il più possibile.

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5. Come regolare la topologia di routing per migliorare l'integrità del segnale?

Questo tipo di direzione del segnale di rete è più complicato, poiché per segnali unidirezionali, bidirezionali e tipi di segnali di diverso livello, le influenze della topologia sono diverse ed è difficile dire quale topologia sia vantaggiosa per la qualità del segnale.E quando si esegue la pre-simulazione, quale topologia utilizzare è molto impegnativa per gli ingegneri, poiché richiede la comprensione dei principi del circuito, dei tipi di segnale e persino della difficoltà di cablaggio.
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6. Come gestire il layout e il cablaggio per garantire la stabilità dei segnali superiori a 100 M?

La chiave per il cablaggio del segnale digitale ad alta velocità è ridurre l'impatto delle linee di trasmissione sulla qualità del segnale.Pertanto, la disposizione dei segnali ad alta velocità superiori a 100 M richiede che le tracce del segnale siano le più brevi possibile.Nei circuiti digitali, i segnali ad alta velocità sono definiti dal tempo di ritardo dell'aumento del segnale.

Inoltre, diversi tipi di segnali (come TTL, GTL, LVTTL) hanno metodi diversi per garantire la qualità del segnale.