PCB-Neuigkeiten - Beispiele für Leiterplattenverdrahtungstechnik

Das Design der Mixed-Signal-Schaltungsplatine ist sehr kompliziert. Das Layout und die Verdrahtung der Komponenten und die Verarbeitung der Stromleitung und der Erdungsleitung beeinflussen direkt die Schaltungsleistung und die elektromagnetische Kompatibilitätsleistung. Dieser Artikel wird das Partitionsdesign von digitalen und analogen Schaltungen vorstellen, um die Leistung von Mixed-Signal-Schaltungen zu optimieren.

In der Leiterplatte, Verringerung der gegenseitigen Interferenz zwischen dem digitalen und dem analogen Signal, you must understund the two basic principles of electromagnetic compatibility (EMC) before designing:

· Minimieren Sie die Fläche der Stromschleife so weit wie möglich;

· Das System verwendet nur eine Referenzfläche.

Wenn es zwei Referenzebenen im System gibt, ist es möglich, eine Dipolantenne zu bilden. Wenn das Signal nicht durch die kleinstmögliche Schleife zurückkehren kann, kann es eine große Schleifenantenne bilden, die im Design möglichst vermieden werden sollte.

Trennen Sie die digitale Masse und die analoge Masse auf der gemischten Signal-Leiterplatte, so dass die Trennung zwischen der digitalen Masse und der analogen Masse erreicht werden kann. Obwohl diese Methode machbar ist, gibt es viele potenzielle Probleme mit dieser Methode. Das Problem tritt besonders bei komplexen Großsystemen auf. Das kritischste Problem ist, dass es nicht über die Divisionslücke geführt werden kann. Sobald die Teilungsspalte verlegt ist, werden elektromagnetische Strahlung und Signal Übersprechen stark zunehmen. Das häufigste Problem beim PCB-Design ist, dass die Signalleitung die geteilte Erdungs- oder Stromleitung überquert und EMI-Probleme erzeugt.

1. Split-Methode 1

Wenn Spaltmethode 1 angenommen wird, und die Signalleitung die Lücke zwischen zwei Gründen überschreitet, was ist der Rückweg des Signalstroms? Nehmen wir an, dass die beiden geteilten Gründe an einem bestimmten Punkt miteinander verbunden sind (normalerweise eine Einzelpunktverbindung an einer bestimmten Position). In diesem Fall bildet der Massestrom eine große Schleife und fließt durch die große Schleife. Hochfrequenzstrom erzeugt Strahlung und hohe Induktivität.

Fließt niedriger Analogstrom durch die große Schleife, wird der Strom leicht durch externe Signale gestört. Wenn die geteilten Böden an der Stromversorgung miteinander verbunden werden, entsteht eine sehr große Stromschleife. Zusätzlich werden die analoge Masse und die digitale Masse über einen langen Draht zu einer Dipolantenne verbunden.

Die Kenntnis des Pfades und der Methode der Stromrückgabe zur Masse ist der Schlüssel zur Optimierung des Mixed-Signal-Leiterplattendesigns. Viele Designs berücksichtigen nur, wo der Signalstrom fließt, und ignorieren den spezifischen Pfad des Stroms. Wenn die Masseschicht geteilt werden muss und die Verdrahtung durch den Spalt zwischen den Abteilungen geführt werden muss, kann eine Einpunktverbindung zwischen den geteilten Erdungen hergestellt werden, um eine Verbindungsbrücke zwischen den beiden Erdungen zu bilden, und dann Verdrahtung durch die Verbindungsbrücke. Auf diese Weise kann unter jeder Signalleitung ein Gleichstrom-Rückweg vorgesehen werden, so dass die gebildete Schleifenfläche klein ist.

Durch den Einsatz von optischen Trennvorrichtungen oder Transformatoren kann das Signal auch über die Segmentierungslücke erreicht werden. Bei ersterem ist es das optische Signal, das die Segmentierungslücke überschreitet; Bei letzterem ist es das Magnetfeld, das die Segmentierungslücke überschreitet. Eine weitere mögliche Methode ist die Verwendung von Differentialsignalen: Das Signal fließt von einer Leitung ein und kehrt von einer anderen Signalleitung zurück. In diesem Fall muss der Boden nicht als Rückweg genutzt werden.

2. Split-Methode 2

In der tatsächlichen Arbeit wird im Allgemeinen eine einheitliche Masse verwendet, und die Leiterplatte wird in einen analogen Teil und einen digitalen Teil unterteilt. Das analoge Signal wird im analogen Bereich aller Schichten der Leiterplatte geroutet, und das digitale Signal wird im digitalen Schaltungsbereich geroutet. In diesem Fall fließt der digitale Signalrückstrom nicht in die analoge Signalmasse.

Nur wenn das digitale Signal auf dem analogen Teil der Leiterplatte verdrahtet ist oder das analoge Signal auf dem digitalen Teil der Leiterplatte verdrahtet ist, stört das digitale Signal das analoge Signal. Diese Art von Problem tritt nicht auf, weil es keine geteilte Masse gibt, der wahre Grund ist die falsche Verdrahtung des digitalen Signals.

Das PCB-Board-Design nimmt eine einheitliche Masse an, durch die digitale Schaltung und die analoge Schaltungspartition und geeignete Signalverdrahtung kann es normalerweise einige kompliziertere Layout- und Verdrahtungsprobleme lösen, und es verursacht keine potenziellen Probleme, die durch die Aufteilung der Erde verursacht werden. In diesem Fall wird das Layout und die Aufteilung von Komponenten zum Schlüssel, um die Vor- und Nachteile des Designs zu bestimmen.

Wenn das Layout vernünftig ist, wird der digitale Massestrom auf den digitalen Teil der Leiterplatte beschränkt und wird das analoge Signal nicht stören. Solche Verdrahtungen müssen sorgfältig geprüft und überprüft werden, und die Verdrahtungsregeln müssen eingehalten werden, andernfalls wird eine unsachgemäße Verlegung einer Signalleitung das Design einer Leiterplatte vollständig zerstören.

3.A/D Partition

Wenn Sie die analogen Massepunkte und die digitalen Massepunkte des A/D-Wandlers miteinander verbinden, empfehlen die meisten A/D-Wandler-Hersteller, die AGND- und DGND-Pins über die kürzeste Leitung mit derselben niederohmigen Masse zu verbinden. Da die meisten A/D-Wandler-Chips die analoge Masse und die digitale Masse nicht miteinander verbinden, müssen die analoge Masse und die digitale Masse über externe Pins angeschlossen werden. Jede externe Impedanz, die an DGND angeschlossen ist, verursacht mehr parasitäre Kapazität. Das digitale Rauschen wird an die analoge Schaltung im IC gekoppelt. Nach diesem Vorschlag müssen Sie die AGND- und DGND-Pins des A/D-Wandlers mit der analogen Masse verbinden.

Wenn das System nur über einen A/D-Wandler verfügt, können die oben genannten Probleme leicht gelöst werden. Trennen Sie die Masse und verbinden Sie die analoge Masse und die digitale Masse zusammen unter dem A/D-Wandler.

Wenn es viele A/D-Wandler im System gibt, wenn die analoge Masse und die digitale Masse unter jedem A/D-Wandler miteinander verbunden sind, wird eine Mehrpunktverbindung hergestellt, und die Trennung zwischen analoger Masse und digitaler Masse ist minimal. Es ist bedeutungslos und wenn Sie sich nicht so verbinden, verstößt es gegen die Anforderungen des Herstellers.

Der beste Weg ist, die einheitliche Masse zu Beginn zu verwenden und die einheitliche Masse in analoge und digitale Teile zu teilen.

Ein solches Layout erfüllt nicht nur die Anforderungen der IC-Gerätehersteller für den niederohmigen Anschluss von analogen Massen und digitalen Massepunkten, sondern bildet auch keine Schleifenantenne oder Dipolantenne.

Die above is the introduction of PCB wiring Technologie examples. Ipcb wird auch für Leiterplattenhersteller and Leiterplattenherstellung technology.