PCB-Neuigkeiten - Gesunder Menschenverstand der Hochfrequenz-Leiterplattenverdrahtung (4)

Gesunder Menschenverstand der Hochfrequenz-Leiterplattenverdrahtung (4)

1. Aus welchen Aspekten sollte die Leiterplatte DEBUG-Start?

Bei digitalen Schaltungen ist der erste Schritt, drei Aufgaben nacheinander zu bestimmen: 1. Bestätigen Sie, dass alle Leistungswerte die Planungsanforderungen erreicht haben. Einige Systeme mit mehreren Netzteilen erfordern möglicherweise bestimmte Standards für die Reihenfolge und Geschwindigkeit der Netzteile. 2. Erkennen Sie an, dass alle Taktsignalfrequenzen normal arbeiten und es keine nicht monotone Probleme an den Signalrändern gibt. 3. Bestätigen Sie, ob das Rückstellsignal die Standardanforderungen erfüllt. Wenn diese normal sind, sollte der Chip das erste Zyklus- (Zyklus-) Signal ankündigen. Als nächstes debuggen Sie nach dem Funktionsprinzip des Systems und dem Busprotokoll.

2. Wenn die Größe der Leiterplatte festgelegt ist, wenn die Planung mehr Funktionen aufnehmen muss, ist es oft notwendig, die Leiterplattenführungsdichte zu erhöhen, aber dies kann dazu führen, dass die Interferenz der Leiterbahnen zunimmt, und die Leiterbahnen erhöhen auch die Impedanz. Können Sie nicht fallen, bitte Experten stellen die Fähigkeiten in High-Speed (*100MHz) High-Density PCB Planung vor?

Bei der Planung Hochgeschwindigkeits- und Leiterplatten mit hoher Dichte, crosstalk (crosstalk interference) really needs special attention, weil es einen großen Einfluss auf Timing und Signalintegrität hat. Hier sind ein paar Orte, auf die Sie achten sollten:

Steuern Sie die Verbindung und Anpassung der charakteristischen Impedanz der Leiterbahn.

Die Größe des Trace-Intervalls. Es wird allgemein gesehen, dass das Intervall doppelt so groß ist wie die Linienbreite. Es ist möglich, den Einfluss des Leiterbahnabstands auf Timing und Signalintegrität durch Simulation zu kennen und den minimal tolerierbaren Abstand zu finden. Das Ergebnis unterschiedlicher Chipsignale kann unterschiedlich sein.

Wählen Sie die geeignete Beendigungsmethode.

Verhindern Sie, dass die Verdrahtungsrichtungen zweier benachbarter Schichten gleich sind, selbst wenn Verkabelungen auf und ab gestapelt sind, da diese Art von Übersprechen größer ist als die der benachbarten Verkabelung auf derselben Ebene.

Blind verwenden/vergrabene Durchkontaktierungen zur Vergrößerung der Spurenfläche. Allerdings, die Produktionskosten der Leiterplatte wird zunehmen. Es ist in der Tat schwierig, vollständige Parallelität und gleiche Länge in der Praxis zu erreichen, aber es ist immer noch notwendig, so viel wie möglich zu tun.

Darüber hinaus können Differenzabschlüsse und Gleichtaktabschlüsse reserviert werden, um die Auswirkungen auf Timing und Signalintegrität zu glätten.

3. Eine LC-Schaltung wird häufig verwendet, um die Filterung an der Stromversorgung zu imitieren. Aber warum ist die Filterwirkung von LC manchmal schlechter als RC?

Um die Filtereffekte von LC und RC zu vergleichen, ist zu prüfen, ob die Auswahl des zu filternden Frequenzbandes und des Induktivitätswertes angemessen ist. Weil die Induktivität (Reaktanz) der Induktivität mit dem Induktivitätswert und der Frequenz in Beziehung steht. Wenn die Rauschfrequenz des Netzteils niedrig ist und der Induktivitätswert nicht groß genug ist, ist der Filtereffekt möglicherweise nicht so gut wie RC. Der Wert, der für die Verwendung von RC-Filterung zu zahlen ist, ist jedoch, dass der Widerstand selbst Energie verbraucht und einen schlechten Wirkungsgrad hat, und achten Sie auf die Leistung, die der ausgewählte Widerstand akzeptieren kann.

4. Was ist die Methode, Induktor und Kapazitätswert für die Filterung auszuwählen?

Neben der Rauschfrequenz, die Sie herausfiltern möchten, sollte bei der Auswahl des Induktivitätswertes auch die Reaktionsfähigkeit des Momentanstroms berücksichtigt werden. Wenn der Ausgangsanschluss von LC die Möglichkeit hat, einen großen Strom sofort auszugeben, verhindert ein zu großer Induktivitätswert, dass der große Strom durch den Induktor fließt und fügt Wellenrauschen hinzu. Der Kapazitätswert bezieht sich auf die Größe des Standardwerts des Wellenrauschens, das toleriert werden kann. Je kleiner der Wellenrauschwert, desto größer der Kapazitätswert. Die ESR/ESL des Kondensators wird ebenfalls Auswirkungen haben. Wenn die LC am Ausgang einer Schaltregelleistung platziert wird, achten Sie außerdem auf die Stabilität des durch die LC erzeugten Pols/Nulls zur Schleifenstabilität der negativen Rückkopplungssteuerung (negative Rückkopplungssteuerung). Einfluss.

5. Wie kann man EMV-Anforderungen so weit wie möglich erreichen, ohne zu viel Kapitaldruck zu verursachen?

Die Kosten, die der Leiterplatte aufgrund von EMV hinzugefügt werden, sind im Allgemeinen auf die Hinzufügung der Anzahl von Masseschichten zurückzuführen, um den Abschirmungseffekt zu verbessern, und die Hinzufügung von Ferritperlen, Drosseln und anderen Hochfrequenzschwingungsgeräten, um Hochfrequenzschwingungen zu unterdrücken. Darüber hinaus ist es in der Regel notwendig, die Abschirmstruktur anderer Organisationen einzusetzen, damit das gesamte System die EMV-Anforderungen erfüllt. Im Folgenden finden Sie nur einige der elektromagnetischen Strahlungseffekte, die von der Schaltung erzeugt werden, um die Planungsfähigkeiten der Leiterplatte zu reduzieren.

Versuchen Sie, Geräte mit einer langsameren Signalschwellrate zu verwenden, um die durch das Signal erzeugten Hochfrequenzkomponenten zu reduzieren. Achten Sie auf die Lage der Hochfrequenzgeräte und kommen Sie nicht zu nah an den externen Stecker.

Achten Sie auf die Impedanzanpassung von Hochgeschwindigkeitssignalen, der Verdrahtungsschicht und ihrem Rückstrompfad, um Hochfrequenzreflexion und Strahlung zu reduzieren.

Platzieren Sie geeignete Entkopplungskondensatoren auf den Netzpins jedes Geräts, um das Rauschen auf der Leistungsschicht und der Masseschicht zu glätten. Achten Sie besonders darauf, ob Frequenzgang und Temperaturcharakteristik des Kondensators den Planungsanforderungen entsprechen.

Die Masse neben dem externen Stecker kann ordnungsgemäß mit der Masse geschnitten werden, und die Masse des Steckers sollte mit der Chassis-Masse in der Nähe verbunden werden.

Sie können Bodenschutz-/Shunt-Spuren neben einigen besonders schnellen Signalen richtig verwenden. Achten Sie aber auf den Einfluss von Wach-/Shunt-Leiterbahnen auf die charakteristische Impedanz der Leiterbahn. Die Leistungsschicht schrumpft 20H von der Bodenschicht, und H ist der Abstand zwischen der Leistungsschicht und der Bodenschicht.

6. Wenn es mehrere digitale/analoge Funktionsblöcke in einer Leiterplatte gibt, ist die übliche Praxis, die digitalen/analogen Gründe zu trennen. Was sind die Gründe?

Der Grund für die Trennung der digitalen/analogen Masse liegt darin, dass die digitale Schaltung Rauschen an der Stromversorgung und Masse erzeugt, wenn das Bump-Potential geschaltet wird. Die Größe des Rauschens hängt von der Geschwindigkeit des Signals und der Größe des Stroms ab. Wenn die Masseebene nicht abgeschnitten wird und das Rauschen, das von der digitalen Flächenschaltung erzeugt wird, groß ist und die Schaltung im imitierten Bereich sehr nah ist, selbst wenn das digital-analoge Signal nicht unterbrochen wird, wird das imitierte Signal immer noch durch das Erdrauschen gestört. Das heißt, die Methode, die digital-analoge Masse nicht zu schneiden, kann nur verwendet werden, wenn der analoge Schaltungsbereich weit von dem digitalen Schaltungsbereich entfernt ist, in dem großes Rauschen erzeugt wird.

7.Ein anderer Ansatz besteht darin, sicherzustellen, dass das Digital/Analog-Trennlayout und die Digital/Analog-Signalleitungen nicht miteinander durchsetzt werden, die gesamte Leiterplattenmasse nicht geschnitten wird und die Digital/Analog-Masse mit dieser Masseebene verbunden ist. Die Wahrheit ist da?

Die Anforderung, dass die digital-analogen Signalspuren nicht unterbrochen werden können, besteht darin, dass der Rückstrompfad des schnelleren digitalen Signals entlang der benachbarten Masse unterhalb der Spur zurück zur Quelle des digitalen Signals fließt. Wenn das digital-analoge Signal Interspered traziert, erscheint das Rauschen, das durch den Rückstrom erzeugt wird, im Bereich der imitierenden Schaltung.

8. Wie kann man Impedanzanpassung bei der Planung von Hochgeschwindigkeits-PCB-Schaltplänen berücksichtigen?

Bei der Planung von Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenschaltungen ist die Impedanzanpassung eines der Planungselemente. Der Impedanzwert hängt definitiv mit der Routingmethode zusammen, wie z. B. Gehen auf der Oberflächenschicht (Microstrip) oder Innenschicht (Stripline/Doppelstreifen), dem Abstand zwischen der Referenzschicht (Leistungsschicht oder Bodenschicht), der Breite der Spur, dem Leiterplattenmaterial usw. Beide beeinflussen den charakteristischen Impedanzwert der Spur. Mit anderen Worten, der Impedanzwert muss nach der Verdrahtung ermittelt werden. Im Allgemeinen kann Simulationssoftware einige Verdrahtungsbedingungen nicht berücksichtigen, bei denen die Impedanz aufgrund der Genauigkeit des Schaltungsmodells oder des verwendeten mathematischen Algorithmus nicht angeschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt können nur einige Terminatoren (Termination), wie Reihenwiderstand, auf dem Schaltplan reserviert werden. Um den Effekt der diskontinuierlichen Spurimpedanz auszugleichen. Der wirkliche Weg, mit dem Problem umzugehen, besteht darin, das Auftreten von diskontinuierlichen Impedanzen bei der Verdrahtung zu verhindern.

9. Wo kann ich eine genauere IBIS-Modellbibliothek bereitstellen?

Die Genauigkeit des IBIS-Modells beeinflusst direkt die Ergebnisse der Simulation. Grundsätzlich kann IBIS als die elektrischen Kenndaten des äquivalenten Schaltkreises des tatsächlichen Chip-I/O-Puffers angesehen werden, die im Allgemeinen aus der SPICE-Modellumwandlung erhalten werden können (Messung kann auch ausgewählt werden, aber die meisten von ihnen), und die SPICE-Daten und die Chipproduktion sind positiv. Daher sind die SPICE-Daten der gleichen Ausrüstung, die von verschiedenen Chipherstellern bereitgestellt werden, unterschiedlich. Auch die Daten im transformierten IBIS-Modell werden entsprechend variieren. Mit anderen Worten, wenn die Ausrüstung des Herstellers A verwendet wird, solange sie in der Lage sind, genaue Modelldaten für ihre Ausrüstung bereitzustellen, weil niemand anders besser weiß als sie, welche Art von Prozess ihre Ausrüstung gemacht wird. Wenn der vom Hersteller bereitgestellte IBIS nicht korrekt ist, besteht die einzige Möglichkeit, damit umzugehen, darin, den Hersteller kontinuierlich zu bitten, sich zu verbessern.

10. Bei der Planung Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten, Welche Aspekte sollten Planer EMV- und EMI-Vorschriften beachten??

Generell muss die EMI/EMV-Planung sowohl abgestrahlte als auch geleitete Aspekte berücksichtigen. Ersteres gehört zum höherfrequenten Teil (*30MHz) und letzteres ist der niederfrequente Teil (<30MHz). So kann es nicht nur auf die hohe Frequenz achten und die niedrige Frequenz ignorieren. Ein guter EMI/EMV-Plan muss die Ausrichtung der Ausrüstung, die Organisation des Leiterplattenstacks, die Art der wichtigen Anschlüsse, die Auswahl der Ausrüstung usw. berücksichtigen, wenn diese ohne eine bessere Organisation im Voraus überwiegt die Nachbearbeitung die Gewinne und erhöht die Kosten.

Beispielsweise sollte die Position des Taktgenerators nicht in der Nähe des externen Anschlusses liegen. Hochgeschwindigkeitssignale sollten so weit wie möglich in die innere Schicht gehen. Achten Sie auf die charakteristische Impedanzanpassung und die Verbindung der Referenzschicht, um Reflexionen zu reduzieren. Die Schwenkrate des vom Gerät gedrückten Signals sollte so gering wie möglich sein, um die Höhe zu reduzieren. Achten Sie bei der Auswahl eines Entkopplungs-/Bypass-Kondensators darauf, ob sein Frequenzgang die Anforderungen zur Reduzierung des Rauschens der Leistungsebene erfüllt.

Darüber hinaus, pay attention to the return path of the high-frequency signal current to make the loop area as small as possible (that is, the loop impedance as small as possible) to reduce radiation. Sie können auch die Methode zum Schneiden des Bodens verwenden, um die Skala des Hochfrequenzgeräusches zu steuern. Endlich, Wählen Sie den Fahrwerksboden zwischen den Leiterplatte und das Gehäuse.