Elektronisches Design - PCB Proofing High-Speed PCB Anti-Interferenz Design basierend auf DSP

PCB Proofing 1 DSP System Analyse der Interferenzgeneration Um ein stabiles und zuverlässiges DSP-System zu erstellen, Interferenzen müssen unter allen Aspekten beseitigt werden, auch wenn es nicht vollständig beseitigt werden kann, es muss so weit wie möglich minimiert werden. Für DSP-Systeme, Die Hauptstörung kommt aus folgenden Aspekten: 1. Störung des Eingangs- und Ausgangskanals. Bezieht sich auf Störungen, die durch den Vorwärtskanal und den Rückkanal in das System gelangen, wie die Datenerfassungsverbindung eines DSP-Systems. Die Störung wird über den Sensor auf das Signal überlagert, was den Fehler der Datenerfassung erhöht. Im Ausgabelink, Interferenzen können den Fehler der Ausgangsdaten erhöhen, oder sogar einen kompletten Fehler machen, das System zum Absturz bringen. Optokoppler-Geräte können vernünftigerweise verwendet werden, um die Interferenz von Ein- und Ausgangskanälen zu reduzieren, und die Störung des Sensors und des DSP-Hauptsystems kann verwendet werden, um die Störung elektrisch zu isolieren. 2. Störung des Stromversorgungssystems. Die wichtigste Störquelle für das gesamte DSP-System. Das Netzteil fügt dem Netzteil sein Rauschen hinzu, während es das System mit Strom versorgt. Die Stromversorgungsleitung muss während des Schaltungsdesigns des Netzteilchips entkoppelt werden. 3. Störung der Raumstrahlungskopplung. Die Kopplung durch Strahlung wird normalerweise als Übersprechen bezeichnet. Übersprechen tritt im elektromagnetischen Feld auf, das erzeugt wird, wenn Strom durch die Drähte fließt, und das elektromagnetische Feld induziert transiente Ströme in benachbarten Drähten, Verursachung von Verzerrungen oder sogar Fehlern in der Nähe. Die Stärke des Übersprechens hängt von der geometrischen Größe und dem Trennabstand von Geräten und Drähten ab. In DSP-Verdrahtung, Je größer der Signalleitungsabstand und desto näher an der Erdungsleitung, je effektiver es ist, Übersprechen zu reduzieren. 2 Design der PCB für die Ursache der Störung. Im Folgenden wird gezeigt, wie verschiedene Störungen in der Leiterplattenproduktion Prozess des DSP-Systems.

Zur Verbesserung der Signalqualität, Verringern Sie die Schwierigkeiten der Verkabelung, und die EMV des Systems erhöhen, in der DSP Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltung des laminierten Designs der Mehrschichtplatine der PCB Proofing, Das laminierte Design der mehrschichtigen Platte wird im Allgemeinen angenommen. Das gestapelte Design kann den kürzesten Rückweg zur Verfügung stellen, Verringerung der Kupplungsfläche, und Unterdrückung differentieller Modestörungen. Im gestapelten Design, Verteilung der dedizierten Power Layer und Ground Layer, and the tight coupling of the ground layer and the power layer is good for suppressing common mode interference (using adjacent planes to reduce the AC impedance of the power plane). Nehmen Sie die 4-Lagen-Platte in Abbildung 1 als Beispiel, um das laminierte Design zu veranschaulichen. Es gibt viele Vorteile, diese zu übernehmen 4-Schicht PCB Design Struktur. Unter der obersten Schicht befindet sich eine Power-Schicht, und die Stromstifte der Komponenten können direkt an die Stromversorgung angeschlossen werden, ohne die Erdungsebene zu passieren. The key signal is selected on the bottom layer (bottorn layer), so dass der wichtige Signalverdrahtungsraum größer ist, und die Geräte werden so weit wie möglich auf der gleichen Schicht platziert. Wenn es nicht notwendig ist, er/sie/Sie machen ein zweischichtiges Brett, was die Montagezeit und die Montagekomplexität erhöht. Wie die oberste Schicht, nur wenn die obersten Schichten zu dicht sind, Die Höhe ist begrenzt und Geräte mit geringer Wärmeerzeugung, such as decoupling capacitors (patch) are placed on the bottom layer. Für das DSP-System, Es kann eine große Anzahl von Leitungen sein, die verlegt werden müssen, und das geschichtete Design wird angenommen, und die Drähte können in der inneren Schicht geführt werden. Wenn viel wertvoller Verdrahtungsraum gemäß den traditionellen Durchgangslöchern verschwendet wird, blind/vergrabene Durchkontaktierungen können verwendet werden, um den Verdrahtungsbereich zu vergrößern.
PCB Proofing Layout Design Um die beste Leistung des DSP-Systems zu erhalten, das Layout der Komponenten ist sehr wichtig. Ort DSP, Blitz, SRAM, und CPLD-Geräte zuerst, Berücksichtigen Sie sorgfältig den Verdrahtungsraum, Platzieren Sie dann andere ICs nach dem Prinzip der funktionalen Unabhängigkeit, und schließlich die Platzierung von I/O Häfen. Kombinieren Sie das obige Layout und betrachten Sie die PCB Größe: wenn die Größe zu groß ist, die gedruckten Zeilen werden zu lang sein, die Impedanz steigt, der Geräuschwiderstand wird reduziert, und die Verwaltungskosten steigen; wenn die PCB ist zu klein, die Wärmeableitung wird nicht gut sein, und der Platz wird begrenzt sein, Angrenzende Linien werden leicht gestört. Daher, Das Gerät sollte entsprechend den tatsächlichen Bedürfnissen ausgewählt werden, kombiniert mit dem Verdrahtungsraum, und grob die Größe der PCB. Bei der Auslegung des DSP-Systems, Achten Sie besonders auf die Platzierung der folgenden Geräte.
(1) High-speed signal layout In the entire DSP system, Die wichtigsten digitalen Hochgeschwindigkeitssignalleitungen befinden sich zwischen DSP und Blitz und SRAM, so sollte der Abstand zwischen den Geräten so nah wie möglich sein, und ihre Verbindungen sollten so kurz wie möglich sein, und sie sollten direkt angeschlossen werden. Daher, um den Einfluss von Übertragungsleitungen auf die Signalqualität zu reduzieren, Hochgeschwindigkeitssignalspuren sollten so kurz wie möglich sein. Also consider that many DSP chips with speeds up to several hundred MHz require a snake-shaped winding (delay tune). Dies wird in der Verkabelung unten betont werden.
(2) The layout of digital-analog devices is mostly not a single functional circuit in a DSP system. Eine große Anzahl von digitalen Geräten und digital-analogen Hybridgeräten von CMOS werden verwendet, so die digitale/analoges Layout sollte getrennt werden. Die analogen Signalgeräte werden so weit wie möglich konzentriert, so dass die analoge Masse einen unabhängigen Bereich zeichnen kann, der zum analogen Signal in der Mitte der gesamten digitalen Masse gehört, um die Störung des digitalen Signals zum analogen Signal zu vermeiden. Für einige digital-analoge Hybridgeräte, wie D/A Konverter, sie werden traditionell als analoge Geräte angesehen, auf der analogen Erde platziert, und mit einer digitalen Schleife versehen, damit digitales Rauschen an die Signalquelle zurückgeführt werden kann, um digitales Rauschen zu reduzieren Die Auswirkungen auf die analoge Masse.
(3) The layout of the clock As far as possible from the clock, Chipauswahl und Bussignale, das I/O-Leitungen und Steckverbinder sollten so weit wie möglich entfernt gehalten werden. Der Takteingang des DSP-Systems ist sehr störanfällig, und seine Verarbeitung ist sehr kritisch. Achten Sie immer darauf, dass sich der Taktgenerator so nah wie möglich am DSP-Chip befindet, und die Taktlinie so kurz wie möglich machen. Die Außenschale des Uhrkristalloszillators ist vorzugsweise geerdet.
(4) Decoupling layout In order to reduce the instantaneous overshoot of the voltage on the power supply of the integrated circuit chip, Ein Entkopplungskondensator wird dem integrierten Schaltungschip hinzugefügt, die den Einfluss des Grats auf die Stromversorgung effektiv entfernen und die Leistungsschleifenreflexion auf die PCB . Das Hinzufügen eines Entkopplungskondensators kann das Hochfrequenzrauschen des integrierten Schaltungsgeräts umgehen, und kann auch als Energiespeicherkondensator verwendet werden, um die sofortige Lade- und Entladenenergie der integrierten Schaltungstür, die geöffnet und geschlossen wird, bereitzustellen und zu absorbieren.
Für Leiterplattenprofing in the DSP system, Entkopplungskondensatoren für jede integrierte Schaltung platzieren, wie DSP, SRAM, Flash, etc., und fügen Sie sie zwischen jeder Stromversorgung und Masse des Chips, and pay special attention to the decoupling capacitors as close as possible to the power supply terminal (source) and IC component pins (pin). Ensure the purity of the current from the power supply terminal (sotlrce terminal) and the IC, und den Geräuschpfad so weit wie möglich verkürzen. Wie in Abbildung 2 gezeigt, beim Umgang mit Kondensatoren, Verwenden Sie große Vias oder mehrere Vias, und die Verkabelung zwischen Durchkontaktierungen und Kondensatoren sollte so kurz und dick wie möglich sein. Wenn der Abstand zwischen den beiden Vias zu lang ist, es ist nicht gut, weil der Weg zu groß ist; Das Beste ist, dass die beiden Durchgänge des Entkopplungskondensators so nah wie möglich sind, damit der Lärm auf kürzestem Weg den Boden erreichen kann.