PCB-Neuigkeiten - Über PCB-Design-Überlegungen sprechen

Als ich die Leiterplatte eines Computer-Motherboards sah, fragte ich mich, was für eine tolle Sache es ist, selbst zeichnen zu können. Später, als ich mit protel99se in Kontakt kam, trat ich in das Team des Zeichenbretts, und dann Altium, Trittfrequenz und so weiter. Mit der Anhäufung von Zeichenbretterfahrung fand ich, dass immer mehr Dinge beachtet werden müssen. Eine gute Leiterplatte besteht nicht nur darin, die Drähte zu verbinden. Lass mich die Geschichte langsam erzählen.

Erstens sind die meisten PCB-Designer mit den Arbeitsprinzipien elektronischer Komponenten vertraut, kennen ihren gegenseitigen Einfluss und verstehen die verschiedenen Datenübertragungsstandards, die den Ein- und Ausgang der Leiterplatte bilden. Ein ausgezeichnetes elektronisches Produkt erfordert nicht nur ausgezeichnete Schaltpläne, sondern auch Leiterplattenlayout und Verdrahtungspersonal, und letzteres spielt eine entscheidende Rolle für den Erfolg oder Misserfolg der endgültigen Leiterplatte. Je mehr ein Schaltplaner jedoch über exzellente Layouttechniken weiß, desto mehr Möglichkeiten gibt es, größere Probleme zu vermeiden.

Zweitens, das Layout-Problem. Wir alle wissen, dass das kritischste Verbindungsdesign im PCB-Design der kürzeste und direkteste Weg ist, so dass die einfachste Methode verwendet werden kann, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Drittens die Verarbeitung von Taktsignalen. Es wird angenommen, dass alle, die PCB-Design machen, leiden oder sich darauf vorbereiten, unter dem Problem der Taktsignalstörungen zu leiden. Da die Taktleitung zu lang oder zu lang ist oder die Signalleitung usw. durchläuft, verstärkt sie den Jitter und den Offset für den Downstream, besonders wenn die Taktgeschwindigkeit steigt. Zunächst einmal sollte PCB-Design vermeiden, mehrere Schichten zur Übertragung der Uhr zu verwenden, und keine Durchkontaktierungen auf der Taktleitung haben, da Durchkontaktierungen die Impedanzänderung der Spur und die Reflexion des Signals erhöhen. Zweitens, wenn die innere Schicht verwendet werden muss, um die Uhr auszulegen, sollten die oberen und unteren Schichten die Bodenebene verwenden, um die Verzögerung zu reduzieren. Drittens, wenn die Einführung von Taktrauschen auf der Leistungsebene den PLL-Jitter erhöht, kann eine "Leistungsinsel" erstellt werden, wenn das PCB-Design geändert wird. Diese Technik kann dickeres Ätzen in der Metallebene verwenden, um die analoge PLL-Stromversorgung und die digitale Stromversorgung zu erreichen. Isolation.

Viertens die Behandlung von Lärmproblemen. Mit der Verbesserung der PCB-Entwurfsgeschwindigkeit erscheinen auch gleichzeitiges Schaltrauschen, gleichzeitiger Schaltausgang, Klingeln, Übersprechen von Ground Bounce, Netzteilrauschen usw. Um diese Probleme zu lösen, müssen wir das richtige Medikament verschreiben:

A. Klingeln und Übersprechen. Bei Schlüsselsignalleitungen müssen wir auf Übersprechen achten. Die übliche Methode ist die Verwendung von Differentialsignalen und Leiterbahnen mit Differentialpaaren. Dies kann den induktiven Effekt grundlegend beseitigen und dazu beitragen, den durch den induzierten Strom im Rücklauf verursachten "Abprall" zu reduzieren. Lärm.

B. Verwendung von Entkopplungs- und Bypass-Kondensatoren. Im Allgemeinen helfen Entkopplungskondensatoren, die Induktivität zwischen der Stromversorgung der Leiterplatte und der Masseebene zu reduzieren und die Impedanz von Signalen und ICs überall auf der Leiterplatte zu steuern. Der Bypass-Kondensator sorgt für eine saubere Stromversorgung (stellt eine Ladebank zur Verfügung). Normalerweise sollten wir Entkopplungskondensatoren überall anordnen, wo es für die Leiterplattenververdrahtung bequem ist.Für die Verwendung von Kondensatoren ist zu beachten, dass die Verdrahtung von Entkopplungskondensatoren so kurz wie möglich sein sollte.

C. Achten Sie auf Impedanzanpassung. Ich habe Antennen-Matching-Schaltungen gemacht, und Impedanz-Matching spielt eine wichtige Rolle. Jetzt ist 100Ω charakteristische Impedanz zum Industriestandard für differentielle Verbindungsleitungen geworden. Die 100Ω Differenzlinie kann mit zwei 50Ω einseitigen Linien gleicher Länge hergestellt werden. Da die beiden Leiterbahnen nah beieinander liegen, verringert die Feldkopplung zwischen den Drähten die Differenzmodusimpedanz der Drähte. Um eine Impedanz von 100Ω aufrechtzuerhalten, muss die Breite der Leiterbahn ein wenig reduziert werden, so dass die Gleichtaktimpedanz jeder Linie in einem 100Ω-Differentialpaar etwas höher als 50 Ohms ist. Wenn Sie wirklich nicht so frustriert sein möchten, verhandeln Sie bei der Herstellung der Leiterplatte mit dem Hersteller, welche Impedanz für welche Leiterbahn erforderlich ist.

Fünftens, Referenzentwurfsplan. Nun gibt jede MCU ihr entsprechendes Referenzdesign. Obwohl diese Leiterplatten normalerweise für mehrere Zwecke konzipiert sind, entsprechen sie möglicherweise nicht genau den Designanforderungen, die Sie gestellt haben. Sie können jedoch weiterhin als Ausgangspunkt für die Erstellung von Lösungen genutzt werden. Daraus können wir die Routing und Positionierung der Schlüsselteile erkennen, was auch eine große Verbesserung der Erfolgsrate des Designs ist.

Das obige ist eine Zusammenfassung einiger meiner Erfahrungen und Lektionen im PCB-Design, ich hoffe, es wird für alle hilfreich sein. Ich hoffe auch, dass jeder mir eine Nachricht hinterlassen und verschiedene Techniken des PCB-Designs gemeinsam diskutieren kann.