Leiterplattentechnisch - PCB Design Methoden und Fähigkeiten 2

21. Von welchen Aspekten sollte die Leiterplatte DEBUG ausgehen? Was digitale Schaltungen betrifft, bestimmen Sie zunächst drei Dinge in der Reihenfolge:

1. Bestätigen Sie, dass alle Stromversorgungswerte die Entwurfsanforderungen erfüllen. Einige Systeme mit mehreren Netzteilen erfordern möglicherweise bestimmte Spezifikationen für die Reihenfolge und Geschwindigkeit der Netzteile.2. Vergewissern Sie sich, dass alle Taktsignalfrequenzen ordnungsgemäß funktionieren und keine nicht monotone Probleme an den Signalrändern auftreten.3. Überprüfen Sie, ob das Reset-Signal die Spezifikationsanforderungen erfüllt. Wenn diese normal sind, sollte der Chip das erste Zyklus- (Zyklus-) Signal senden. Als nächstes debuggen Sie nach dem Funktionsprinzip des Systems und dem Busprotokoll.22. Wenn die Größe der Leiterplatte festgelegt ist, wenn das Design mehr Funktionen aufnehmen muss, ist es oft notwendig, die Leiterplattendichte der Leiterplatte zu erhöhen, aber dies kann die gegenseitige Interferenz der Leiterbahnen erhöhen, und gleichzeitig ist die Impedanz der Leiterbahnen zu dünn Kann nicht reduziert werden, führen Sie bitte die Fähigkeiten in High-Speed (*100MHz) High-Density PCB Design ein? Bei der Entwicklung von Hochgeschwindigkeits- und High-Density-Leiterplatten benötigen Übersprechen-Interferenzen (Übersprechen-Interferenzen) wirklich besondere Aufmerksamkeit, da sie einen großen Einfluss auf Timing und Signalintegrität haben. Hier sind einige Punkte zu beachten:1. Steuern Sie die Kontinuität und Anpassung der charakteristischen Impedanz der Verdrahtung.2. Die Größe des Spurabstands. Der übliche Abstand ist doppelt so groß 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.3. Wählen Sie die geeignete Beendigungsmethode.4. Vermeiden Sie zwei benachbarte Schichten mit derselben Verdrahtungsrichtung, auch wenn sich die Verdrahtung nach oben und unten überlappt, da diese Art von Übersprechen größer ist als die der benachbarten Verdrahtung auf derselben Schicht.5 Verwenden Sie blinde/vergrabene Durchkontaktierungen, um den Spurenbereich zu vergrößern. Die Herstellungskosten der Leiterplatte werden jedoch steigen. Es ist zwar schwierig, vollständige Parallelität und gleiche Länge bei der tatsächlichen Umsetzung zu erreichen, aber es ist immer noch notwendig, dies so weit wie möglich zu tun. Darüber hinaus können differenzielle Beendigung und Gleichtaktbeendigung reserviert werden, um die Auswirkungen auf Timing und Signalintegrität zu verringern.23 Bei der Filterung an der analogen Stromversorgung wird häufig eine LC-Schaltung verwendet. Aber warum ist LC manchmal weniger effektiv als RC Filterung? Beim Vergleich von LC- und RC-Filtereffekten muss geprüft werden, ob die Auswahl des zu filternden Frequenzbandes und der Induktivitätswert 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 Preis für die Verwendung von RC-Filterung ist jedoch, dass der Widerstand selbst Energie verbraucht und einen schlechten Wirkungsgrad aufweist, und achten Sie auf die Leistung, die der ausgewählte Widerstand widerstehen kann.24. Wie wählt man Induktor und Kondensator für die Filterung aus? Neben der Rauschfrequenz, die Sie herausfiltern möchten, sollte bei der Wahl des Induktivitätswertes auch die Ansprechfähigkeit des Momentanstroms berücksichtigt werden. Wenn der Ausgangsanschluss der LC die Chance hat, einen großen Strom sofort auszugeben, behindert ein zu großer Induktivitätswert die Geschwindigkeit des großen Stroms, der durch den Induktor fließt, und erhöht das Wellenrauschen. Der Kapazitätswert bezieht sich auf die Größe des zulässigen Ripple Noise-Spezifikationswertes. Je kleiner der Wellenrauschwert, desto größer der Kapazitätswert. Die ESR/ESL des Kondensators wird ebenfalls Auswirkungen haben. Wenn die LC auf dem Ausgangsanschluss einer Schaltregelleistung (Schaltregelleistung) platziert ist, achten Sie außerdem auf den Einfluss des Pols/Null, der durch die LC auf die Stabilität des negativen Rückkopplungsschleifes erzeugt wird. 25. Wie kann man EMV-Anforderungen so weit wie möglich erfüllen, ohne zu großen Kostendruck zu verursachen? Der Kostenanstieg auf der Leiterplatte aufgrund von EMV ist in der Regel auf die Zunahme der Anzahl der Masseschichten zurückzuführen, um den Abschirmungseffekt und die Zugabe von Ferritperlen, Drosseln und anderen hochfrequenten harmonischen Unterdrückungsgeräten zu verbessern. Darüber hinaus ist es in der Regel notwendig, die Abschirmstruktur an anderen Einrichtungen anzupassen, damit das gesamte System die EMV-Anforderungen erfüllt. Im Folgenden werden nur mehrere PCB-Designtechniken bereitgestellt, um den elektromagnetischen Strahlungseffekt, der durch die Schaltung erzeugt wird, zu reduzieren.1 Versuchen Sie, Geräte mit langsamerer Signalschwenkrate zu wählen, um die durch das Signal erzeugten Hochfrequenzkomponenten zu reduzieren. 2. Achten Sie auf die Platzierung von Hochfrequenzkomponenten, nicht zu nah am externen Stecker.3. Achten Sie auf die Impedanzanpassung von Hochgeschwindigkeitssignalen, der Verdrahtungsschicht und ihrem Rückstrompfad, um Hochfrequenzreflexion und Strahlung zu reduzieren.4 Platzieren Sie ausreichende und geeignete Entkopplungskondensatoren auf den Stromversorgungsstiften jedes Geräts, um das Rauschen auf der Leistungsebene und der Erdungsebene zu verringern. Achten Sie besonders darauf, ob der Frequenzgang und die Temperatureigenschaften des Kondensators die Konstruktionsanforderungen erfüllen.5 Die Masse in der Nähe des externen Steckers kann ordnungsgemäß von der Masse getrennt werden, und die Masse des Steckers kann mit der Chassis-Masse in der Nähe verbunden werden.6. Neben einigen speziellen Hochgeschwindigkeitssignalen können Bodenschutz-/Shunt-Spuren entsprechend verwendet werden. Achten Sie aber auf den Einfluss von Wach-/Shunt-Spuren auf die charakteristische Impedanz der Spur.7. Die Leistungsschicht schrumpft 20H von der Bodenschicht, und H ist der Abstand zwischen der Leistungsschicht und der Bodenschicht.26. Wenn sich mehrere digitale/analoge Funktionsblöcke in einer Leiterplatte befinden, besteht die herkömmliche Methode darin, die digital/analoge Masse zu trennen. Was ist der Grund? Der Grund für die Trennung der digitalen/analogen Masse liegt darin, dass die digitale Schaltung beim Umschalten zwischen High- und Low-Potential Rauschen in Strom und Masse erzeugt. Die Größe des Rauschens hängt von der Geschwindigkeit des Signals und der Größe des Stroms ab. Wenn die Masseebene nicht geteilt wird und das Rauschen, das von der digitalen Flächenschaltung erzeugt wird, groß ist und die analoge Flächenschaltung sehr nah ist, selbst wenn sich die digital-analogen Signale nicht kreuzen*, wird das analoge Signal immer noch durch das Erdrauschen gestört. Das heißt, das nicht geteilte Digital-Analog-Verfahren kann nur verwendet werden, wenn der analoge Schaltungsbereich weit von dem digitalen Schaltungsbereich entfernt ist, der großes Rauschen erzeugt.27 Ein weiterer Ansatz besteht darin, sicherzustellen, dass das digital/analoge Layout getrennt ist und die digital/analogen Signalleitungen sich nicht kreuzen*, die gesamte Leiterplattenmasse nicht geteilt wird und die digital/analoge Masse mit dieser Masseebene verbunden ist. Was ist der Grund? Die Anforderung, dass sich die digital-analogen Signalspuren nicht kreuzen* können, besteht darin, dass der Rückstrompfad des digitalen Signals mit einer schnelleren Geschwindigkeit so weit wie möglich entlang der Erde nahe der Leiterbahn zur Quelle des digitalen Signals zurückfließt. Bei Leitungsüberquerung* erscheint das durch den Rückstrom erzeugte Rauschen im analogen Schaltungsbereich.28. Wie kann man Impedanzanpassung beim Entwerfen von Hochgeschwindigkeits-PCB-Design-Schaltplänen berücksichtigen? Beim Entwurf von Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenschaltungen ist die Impedanzanpassung eines der Designelemente. Der Impedanzwert hat eine absolute Beziehung zum Verdrahtungsverfahren, wie Gehen auf der Oberflächenschicht (Microstrip) oder Innenschicht (Stripline/Doppelstreifen), Abstand von der Referenzschicht (Leistungsschicht oder Masseschicht), Verdrahtungsbreite, Leiterplattenmaterial usw. Beide beeinflussen den charakteristischen Impedanzwert der Spur. Das heißt, der Impedanzwert kann erst nach der Verdrahtung bestimmt werden. Generell kann die Simulationssoftware aufgrund der Begrenzung des Schaltungsmodells oder des verwendeten mathematischen Algorithmus einige diskontinuierliche Verdrahtungsbedingungen nicht berücksichtigen. Zu diesem Zeitpunkt können nur einige Terminatoren (Termination), wie Reihenwiderstand, auf dem Schaltplan reserviert werden. Verringern Sie den Effekt der Unterbrechung der Spurimpedanz. Die wirkliche Lösung des Problems besteht darin, Impedanzunterbrechungen bei der Verdrahtung zu vermeiden.29 Wo kann ich eine genauere IBIS-Modellbibliothek bereitstellen? Die Genauigkeit des IBIS-Modells beeinflusst direkt die Simulationsergebnisse. Grundsätzlich kann IBIS als die elektrischen Kenndaten des äquivalenten Schaltkreises des tatsächlichen Chip-I/O-Puffers angesehen werden, die im Allgemeinen durch Umwandlung des SPICE-Modells erhalten werden können (Messung kann auch verwendet werden, aber es gibt mehr Einschränkungen), und die SPICE-Daten und die Chipherstellung sind absolut absolut. Daher sind die SPICE-Daten desselben Geräts, die von verschiedenen Chipherstellern bereitgestellt werden, unterschiedlich, und die Daten im umgewandelten IBIS-Modell variieren auch entsprechend. Mit anderen Worten, wenn Geräte von Herstellern verwendet werden, haben nur sie die Möglichkeit, genaue Modelldaten für ihre Geräte bereitzustellen, da niemand anders besser weiß als sie, aus welchem Prozess ihre Geräte bestehen. Wenn der vom Hersteller bereitgestellte IBIS ungenau ist, kann die grundlegende Lösung nur darin bestehen, den Hersteller kontinuierlich zur Verbesserung aufzufordern.30 Welche Aspekte sollten Designer beim Hochgeschwindigkeits-PCB-Design EMV- und EMI-Regeln beachten? Generell muss das EMI/EMV-Design sowohl strahlende als auch leitende 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 den niederfrequenten Teil ignorieren. Ein gutes EMI/EMV-Design muss den Standort des Geräts, die Anordnung des Leiterplattenstacks, die wichtige Verbindungsmethode, die Auswahl des Geräts usw. zu Beginn des Layouts berücksichtigen. Wenn es vorher keine bessere Absprache gibt, wird es danach gelöst. Es wird den Aufwand verdoppeln und die Kosten erhöhen. Beispielsweise sollte der Standort des Taktgenerators nicht so nah wie möglich am externen Stecker liegen. Hochgeschwindigkeitssignale sollten so weit wie möglich auf die innere Schicht geleitet werden. Achten Sie auf die charakteristische Impedanzanpassung und die Kontinuität der Referenzschicht, um Reflexionen zu reduzieren. Die Neigung des vom Gerät gedrückten Signals (Schwenkrate) ist so gering wie möglich, um hochfrequente Komponenten zu reduzieren. Achten Sie bei der Auswahl eines Entkopplungs-/Bypass-Kondensators darauf, ob sein Frequenzgang die Anforderungen zur Verringerung des Rauschens der Leistungsschicht erfüllt. Achten Sie außerdem auf den Rückweg des Hochfrequenzsignalstroms, um den Schleifenbereich so klein wie möglich zu machen. Das heißt, die Schleifenimpedanz ist so klein wie möglich, um Strahlung zu reduzieren. Die Masseschicht kann auch unterteilt werden, um den Bereich des Hochfrequenzsignals zu steuern. Wie wählt man EDA-Werkzeuge? In der aktuellen PCB-Design-Software ist die thermische Analyse keine Stärke, daher wird es nicht empfohlen, sie zu verwenden. Für andere Funktionen 1.3.4 können Sie PADS oder Kadenz wählen. Die Kostenleistung ist gut. Anfänger im PLD-Design können die integrierte Umgebung von PLD-Chipherstellern nutzen und Single-Point-Tools verwenden, wenn sie mehr als eine Million Gates entwerfen.32 Bitte empfehlen Sie eine EDA-Software, die für die schnelle Signalverarbeitung und -übertragung geeignet ist. Für das konventionelle Schaltungsdesign ist INNOVEDA PADS sehr gut, und es gibt eine passende Simulationssoftware, und diese Art von Design nimmt oft 70% der Anwendungen ein. Beim High-Speed Schaltungsdesign, analogen und digitalen Hybridschaltungen sollte die Lösung mit Cadence eine Software mit relativ guter Leistung und Preis sein. Natürlich ist die Leistung von Mentor immer noch sehr gut, vor allem sein Design Flow Management sollte das Beste sein. (Wang Sheng, technischer Experte von Datang Telecom)33. Interpretation der Bedeutung jeder Schicht der LeiterplattenTopoverlay ---- Der Name des oberen Geräts, auch Top-Siebdruck- oder Top-Komponentenlegende genannt, wie R1 C5, IC10.bottomoverlay-die samemultilayer----Wenn Sie eine 4-Schicht-Platine entwerfen, platzieren Sie ein freies Pad oder über, und definieren Sie es als Multilay, dann wird sein Pad automatisch auf den 4-Schichten erscheinen. Wenn Sie es nur als oberste Ebene definieren, erscheint Sein Pad nur auf der obersten Ebene.34. Welche Aspekte sollten bei Design, Routing und Layout von Hochfrequenz-Leiterplatten über 2G beachtet werden? Hochfrequenz-Leiterplatten über 2G gehören zum Hochfrequenz-Schaltungsdesign und fallen nicht in den Diskussionsbereich des Hochgeschwindigkeits-digitalen Schaltungsdesigns. Das Layout und das Routing der Hochfrequenzschaltung sollten zusammen mit dem Schaltplan berücksichtigt werden, da das Layout und das Routing Verteilungseffekte verursachen. Darüber hinaus werden einige passive Bauelemente bei der Auslegung von Hochfrequenzschaltungen durch parametrisierte Definitionen und spezielle Kupferfolien realisiert. Daher werden EDA-Werkzeuge benötigt, um parametrisierte Geräte bereitzustellen und spezielle Kupferfolien zu bearbeiten. Mentors Boardstation verfügt über ein spezielles HF-Designmodul, das diese Anforderungen erfüllen kann. Darüber hinaus erfordert das allgemeine HF-Design spezielle HF-Schaltungsanalysewerkzeuge. Das berühmteste in der Branche ist agilents eesoft, das eine gute Schnittstelle zu Mentors Tools hat.35. Welche Regeln sollten beim Design von Microstrip für Hochfrequenz-PCB-Design über 2G befolgt werden? Das Design der HF-Mikrostreifenleitung erfordert 3D-Feldanalysewerkzeuge, um die Übertragungsleitungsparameter zu extrahieren. Alle Regeln sollten in diesem Feld-Extraktionswerkzeug spezifiziert werden.36. Für eine Leiterplatte mit allen digitalen Signalen befindet sich eine 80MHz Taktquelle auf der Platine. Welche Art von Schaltung sollte neben der Verwendung von Drahtgeflecht (Erdung) zum Schutz verwendet werden, um eine ausreichende Antriebskapazität zu gewährleisten? Um die Fahrfähigkeit der Uhr sicherzustellen, sollte sie nicht durch Schutz realisiert werden, und der Takttreibende Chip wird im Allgemeinen verwendet. Die allgemeine Sorge über die Taktantriebsfähigkeit ist auf mehrere Taktlasten zurückzuführen. Nehmen Sie die Uhr an, um den Chip zu fahren, ändern Sie ein Taktsignal in mehrere, nehmen Sie die Punkt-zu-Punkt-Verbindung an. Bei der Auswahl des Antriebschips erfüllt die Signalkante neben der grundsätzlichen Anpassung an die Last die Anforderungen (üblicherweise ist die Uhr ein randgültiges Signal). Bei der Berechnung des Systemzeitpunkts sollte die Verzögerung der Uhr im Antriebschip gezählt werden.37. Wenn eine separate Taktsignalplatine verwendet wird, welche Art von Schnittstelle wird im Allgemeinen verwendet, um sicherzustellen, dass die Übertragung des Taktsignals weniger beeinträchtigt wird? Je kürzer das Taktsignal, desto kleiner der Übertragungsleiteneffekt. Die Verwendung einer separaten Taktsignalplatine erhöht die Signalverdrahtungslänge. Und auch die Erdungsspeisung der einzelnen Platine ist ein Problem. Wenn Fernübertragung erforderlich ist, werden Differenzsignale empfohlen. Das LVDS-Signal kann die Anforderungen an die Antriebsfähigkeit erfüllen, aber Ihre Uhr ist nicht zu schnell und es ist nicht notwendig.