Leiterplattentechnisch - Was ist das gemischte Signal PCB Layout Design

Wie die meisten erfolgreichen High-Density analogen Layout- und Routingschemata, das Layout muss die Routing-Anforderungen erfüllen, und die Layout- und Routinganforderungen müssen ausgewogen sein. Für den analogen Teil eines Mischsignal-Leiterplatte und einen lokalen CPU-Kern mit 2V Betriebsspannung, Es wird nicht empfohlen, die Methode "Layout vor Verdrahtung" zu verwenden. Für die OC48 Karte, Der analoge DSP-Schaltungsteil einschließlich der analogen Referenzspannung und des analogen Stromversorgungs-Bypass-Kondensators sollte zuerst interaktiv verdrahtet werden. Nach Abschluss der Verkabelung, Der gesamte DSP mit analogen Komponenten und Verkabelung sollte nah genug am optischen Transceiver platziert werden, um die kürzeste Verdrahtungslänge vollständig sicherzustellen, Biegen und Durchgänge vom analogen Hochgeschwindigkeits-Differenzsignal zum DSP. Die Symmetrie des differentiellen Layouts und Routings reduziert die Auswirkungen von Gleichtaktrauschen. Allerdings, Es ist schwierig, das beste Layout vor dem Routing vorherzusagen.

Wenden Sie sich an den Chipverteiler für Designrichtlinien für das PCB-Layout. Vor dem Entwurf gemäß den Richtlinien ist es notwendig, vollständig mit dem Anwendungstechniker des Distributors zu kommunizieren. Viele Chipverteiler haben strenge zeitliche Einschränkungen bei der Bereitstellung hochwertiger Layoutempfehlungen. Manchmal sind die Lösungen, die sie anbieten, für "First-Level-Kunden", die das Gerät verwenden, machbar. Im Bereich des SignalintegritätsDesigns (SI) ist das Signalintegritätsdesign neuer Geräte besonders wichtig. Entsprechend den grundlegenden Richtlinien des Distributors und in Kombination mit den spezifischen Anforderungen jedes Power- und Massepins im Paket können Sie beginnen, die OC48-Karte mit integriertem DSP und Mikroprozessor auszulegen und zu routen.

Nachdem die Lage und Verdrahtung des Hochfrequenz-Analogteils bestimmt sind, können die verbleibenden digitalen Schaltungen gemäß dem im Blockdiagramm gezeigten Gruppierungsverfahren platziert werden. Achten Sie darauf, die folgenden Schaltungen sorgfältig zu entwerfen: die Position der PLL-Leistungsfilterschaltung in der CPU mit hoher Empfindlichkeit gegenüber analogen Signalen; der lokale CPU-Kernspannungsregler; die Referenzspannungsschaltung für den "digitalen" Mikroprozessor.

Die Elektro- und Fertigungsrichtlinien für die digitale Verdrahtung können zu diesem Zeitpunkt ordnungsgemäß auf das Design angewendet werden. Das oben genannte Design der Signalintegrität des digitalen Hochgeschwindigkeitsbus- und Taktsignals offenbart einige spezielle Verdrahtungstopologieanforderungen für den Prozessorbus, symmetrische Ts und Zeitverzögerungsabgleich bestimmter Taktsignalverdrahtung. Aber Sie wissen vielleicht nicht, einige Leute haben auch einen aktualisierten Vorschlag gemacht, das heißt, eine Anzahl von Abschlusswiderständen zu erhöhen.

Im Prozess der Lösung des Problems, Es ist natürlich, einige Anpassungen in der Layoutphase vorzunehmen. Allerdings, vor Beginn der Leiterplattenlayout, Ein sehr wichtiger Schritt ist die Überprüfung des Zeitpunkts des digitalen Teils gemäß dem Layoutplan. In diesem Moment, ein komplettes DFM/DFT Layout Überprüfung des Boards hilft sicherzustellen, dass die Karte die Bedürfnisse der Kunden erfüllt.

Digitale Verkabelung der OC48 Karte

Für die Stromleitungen digitaler Geräte und den digitalen Teil des Mixed-Signal DSP sollte die digitale Verdrahtung von den SMD-Fluchtmustern ausgehen. Verwenden Sie die kürzeste und breiteste Drucklinie, die durch den Montageprozess zulässig ist. Bei Hochfrequenzgeräten entsprechen die gedruckten Leitungen der Stromversorgung kleinen Induktivitäten, die das Stromversorgungsgeräusch verschlimmern und unerwünschte Kopplungen zwischen analogen und digitalen Schaltungen verursachen. Je länger die Leistungsspur, desto größer die Induktivität.

Die Verwendung von digitalen Bypass-Kondensatoren kann das beste Layout und Routing-Schema erhalten. Kurz gesagt: Feinabstimmen Sie die Position des Bypass-Kondensators nach Bedarf, um es einfach zu installieren und um den digitalen Teil und den digitalen Teil des Mixed-Signal-Geräts zu verteilen. Verwenden Sie die gleiche "kürzeste und breiteste Spur"-Methode, um den Bypass-Kondensator zu leiten.

Wenn der Stromversorgungsabschnitt eine kontinuierliche Ebene durchläuft (wie die 3,3V-Leistungsebene auf der OC48-Schnittstellenkarte), müssen der Stromversorgungsstift und der Bypass-Kondensator selbst nicht dasselbe Ausgangsdiagramm teilen, und die niedrigste Induktivität und ESR-Bypass können erhalten werden. Achten Sie bei Mixed-Signal-Leiterplatten wie der OC48-Schnittstellenkarte besonders auf die Verdrahtung der Stromversorgungsabteilung. Denken Sie daran, zusätzliche Bypass-Kondensatoren in einer Matrixanordnung auf der gesamten Karte zu platzieren, auch in der Nähe von passiven Komponenten

Nachdem das Steckdosenplan ermittelt wurde, können Sie die automatische Verdrahtung starten. Die ATE-Testkontakte auf der OC48-Karte sollten während des Logikdesigns definiert werden. Stellen Sie sicher, dass ATE 100% der Knoten berührt. Um eine ATE-Prüfung mit der kleinsten ATE-Prüfsonde von 0,070 Zoll zu erreichen, muss die Position des Ausbrechdurchgangs reserviert werden, um sicherzustellen, dass die Leistungsebene nicht durch das Kreuz der Antipads des Durchgangs unterbrochen wird.

Soll eine geteilte Lösung für Leistungs- und Masseebenen verwendet werden, sollte auf der benachbarten Verdrahtungsschicht parallel zur Öffnung ein Lagenvorsprung gewählt werden. Definieren Sie den verbotenen Verdrahtungsbereich auf der angrenzenden Schicht entsprechend dem Umfang des Öffnungsbereichs, um das Eindringen der Verdrahtung zu verhindern. Wenn die Verdrahtung durch den offenen Bereich zu einer anderen Schicht führen muss, stellen Sie sicher, dass die andere Schicht neben der Verdrahtung eine kontinuierliche Masseschicht ist. Dadurch wird der Reflexionsweg reduziert. Es ist gut für das Layout einiger digitaler Signale, Bypass-Kondensatoren über die offene Leistungsebene zu haben, aber es wird nicht empfohlen, zwischen der digitalen und analogen Leistungsebene zu überbrücken, da Rauschen durch die Bypass-Kondensatoren miteinander gekoppelt wird.

In mixed-signal PCB-Design, Mehrere der neuesten automatischen Routing-Anwendungen können mehrschichtige digitale Schaltungen mit hoher Dichte routen. In der ersten Verdrahtungsphase, Verwenden Sie die 0.050-Zoll groß über Abstand im SMD-Ausgang und berücksichtigen Sie den verwendeten Pakettyp. Die anschließende Verdrahtungsstufe sollte es ermöglichen, die Durchkontaktierungen näher zueinander zu positionieren, Damit alle Werkzeuge die höchste Layoutrate erreichen können. Und die niedrigste Anzahl von Durchgängen. Weil der OC48 Prozessorbus eine verbesserte Sterntopologie verwendet, Es hat die höchste Priorität beim automatischen Routing.