Diseño electrónico - 6 preguntas y respuestas sobre las habilidades de cableado de placas de circuito impreso

¿1. ¿ cómo elegir una placa de pcb? ¿¿ cómo evitar la interferencia de alta frecuencia de la transmisión de datos de alta velocidad en las pequeñas señales analógicas circundantes? ¿¿ hay alguna idea básica de diseño?

Respuesta: la selección de placas de PCB debe lograr un equilibrio entre el cumplimiento de los requisitos de diseño, la producción a gran escala y los costos. Los requisitos de diseño incluyen partes eléctricas y mecánicas. Este problema de material suele ser más importante al diseñar placas de PCB de muy alta velocidad (frecuencia superior a ghz). Por ejemplo, los materiales FR - 4 de uso común, con pérdidas dieléctrico a varias frecuencias de ghz, tendrán un gran impacto en la atenuación de la señal y pueden no ser adecuados. En lo que respecta a la electricidad, se debe prestar atención a si la constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica son adecuadas para la frecuencia de diseño. La idea básica para evitar la interferencia de alta frecuencia es minimizar la interferencia electromagnética de la señal de alta frecuencia, es decir, la llamada conversación cruzada. Puede aumentar la distancia entre la señal de alta velocidad y la señal analógica, o agregar un rastro de protección / desviación de tierra al lado de la señal analógica. También preste atención a la interferencia acústica desde la puesta a tierra digital hasta la puesta a tierra analógica.

¿2. como todos sabemos, las placas de PCB incluyen muchas capas, pero no tengo muy claro el significado de algunas de ellas. ¿ no sé exactamente el significado de las capas mecánicas, protectoras, topoverlay, bottomsuperplay, topaste, bottompaste, topsolder, drivguide, drilldrawing, multilayer?

R: muchos términos técnicos del software EDA no tienen la misma definición. El siguiente significado posible se explica literalmente.

Maquinaria: capa universal de etiquetado de dimensiones de mecanizado de múltiples dedos

Keeper outyer: define áreas donde no se pueden colocar cables, agujeros o piezas. Estas restricciones se pueden definir por separado. Topoverlay: su significado no se puede entender literalmente. Proporcionar más información para más discusiones.

Bottomoverlay: su significado no se puede entender literalmente. Se puede proporcionar más información para más discusión.

Toppastor: la planta superior necesita exponer la parte de pasta de soldadura en la piel de cobre.

Fondo: la parte inferior necesita exponer la parte de pasta de soldadura en la piel de cobre.

Cubierta superior: debe referirse a la cubierta superior de soldadura para evitar cortocircuitos accidentales durante el proceso de fabricación o durante futuras reparaciones. Soldadura inferior: debe referirse a la máscara de soldadura inferior.

Guía de perforación: puede ser una tabla de diferentes tamaños de apertura, símbolos y números correspondientes.

Mapa de perforación: se refiere al mapa de perforación, cada agujero diferente tendrá el símbolo correspondiente.

Multicapa: los paneles individuales y dobles no deben tener una sola capa, se puede referirse a los paneles multicapa.

3. un sistema a menudo se divide en varios pcb, con fuentes de alimentación, interfaces, placas base, etc. los cables de tierra entre las placas a menudo se conectan entre sí, lo que resulta en la formación de muchos bucles, como el ruido de los bucles de baja frecuencia. No sé el problema. ¿¿ cómo resolverlo?

Respuesta: cuando las señales o fuentes de alimentación entre cada placa de PCB están conectadas entre sí, por ejemplo, si la placa a tiene una fuente de alimentación o las señales se envían a la placa b, debe haber una cantidad igual de corriente que fluye de la tierra a la placa a (esta es la Ley de la corriente kirchoff). La corriente eléctrica en este suelo encontrará el lugar con la menor resistencia para regresar. Por lo tanto, en cada interfaz, ya sea la interconexión de fuentes de energía o la interconexión de señales, el número de pines asignados a la formación de puesta a tierra no debe ser demasiado pequeño para reducir la resistencia, lo que puede reducir el ruido en la formación de puesta a tierra. Además, puede analizar todo el circuito de corriente, especialmente la parte más grande de la corriente, y ajustar la conexión de la formación de puesta a tierra o el cable de tierra para controlar el flujo de corriente (por ejemplo, establecer una baja resistencia en algún lugar para que la mayor parte de la corriente fluya desde ese go) para reducir el impacto en Otras señales más sensibles.

¿4. (1) ¿ puede proporcionar algunos datos empíricos, fórmulas y métodos para estimar la resistencia del cableado? (2) cuando no se pueden cumplir los requisitos de emparejamiento de resistencia, es mejor agregar una resistencia de emparejamiento paralela al final de la línea de señal o una resistencia de emparejamiento en serie a la línea de señal. ¿(3) ¿ se puede agregar un cable de tierra en medio de la línea de señal diferencial?

Respuesta: 1. Las siguientes proporcionan dos fórmulas de resistencia característica de uso común: A. MICROSTRIP z = = 87 / [qrt (er + 1,41)] N [5.98h / (0.8w + t)], de las cuales W es el ancho de línea, t es el grosor del cobre del rastro, H es la distancia del rastro al plano de referencia y ER es la constante dieléctrica del material pcb. Esta fórmula debe aplicarse cuando 0,1 (w / h) sea inferior a 2,0 y 1 (er) sea inferior a 15. B. la línea de banda z = [60 / qrt (er)] LN (+ 4H / [0.671 (t + 0.8w))) entre ellos, H es la distancia entre los dos planos de referencia y la trayectoria se encuentra en los dos planos de referencia intermedios. Esta fórmula debe aplicarse cuando W / H < 0,35 y T / H < 0,25. Es mejor usar software de simulación para cálculos más precisos.

2. hay que tener en cuenta varios factores a la hora de elegir el método de terminación: A. la estructura y la intensidad de la unidad de origen. Tamaño del consumo de energía. C. el impacto en el retraso en el tiempo, que es la consideración más importante. Por lo tanto, es difícil decir qué método de terminación es mejor.

3. en general, no se puede agregar tierra en medio de la señal diferencial. Porque uno de los puntos más importantes del principio de aplicación de la señal diferencial es aprovechar las ventajas de acoplamiento entre las señales diferenciales, como la eliminación de flujo y la resistencia al ruido. Si se añade un cable de tierra en el medio, se romperá el efecto de acoplamiento.

¿5. ¿ introducir el nivel actual de diseño, capacidad de procesamiento, nivel de procesamiento, materiales de procesamiento y libros y materiales técnicos relacionados de algunos PCB de alta velocidad en el extranjero?

R: hoy en día, los circuitos digitales de alta velocidad se utilizan en redes de comunicación y campos relacionados como computadoras. En cuanto a las redes de comunicación, la frecuencia de funcionamiento de las placas de PCB ha alcanzado los ghz, y por lo que sé, el número de capas es tan alto como 40. Las aplicaciones relacionadas con las computadoras también se deben a los avances en los chips, ya sean PC de uso general o servidores, la frecuencia máxima de funcionamiento en el tablero también alcanzó más de 400 MHz (como rambus). Para hacer frente a esta demanda de cableado de alta velocidad y alta densidad, los requisitos para agujeros ciegos / enterrados, agujeros en miniatura y procesos de apilamiento han aumentado gradualmente. Estos requisitos de diseño están disponibles para la producción a gran escala de los fabricantes. Estos son algunos buenos libros técnicos: 1. Howard W. johnson, manual de diseño digital de alta velocidad de magia negra; 2. Stephen H. hall, "diseño de sistemas digitales de alta velocidad"; 3. Brian yang, "integridad de la señal digital";

6. en cuanto al diseño y procesamiento de placas de circuito flexibles, se planea utilizar el diseño de placas de circuito flexibles para resolver los problemas de transmisión de señal e interconexión de placas de circuito en pequeños sistemas de imágenes. ¿¿ el diseño de placas flexibles rígidas requiere software y especificaciones de diseño especiales? ¿Además, ¿ dónde podemos realizar este tipo de procesamiento de placas de circuito en china?

R: puede usar el software general de diseño de PCB para diseñar circuitos impresos flexibles (circuitos impresos flexibles). También es producido por fabricantes de FPC en formato gerber. Debido a que el proceso de fabricación es diferente al de los PCB generales, diferentes fabricantes limitarán el ancho mínimo de línea, el espaciamiento mínimo de línea y el paso mínimo de agujeros en función de su capacidad de fabricación. Además, se puede reforzar colocando algunas pieles de cobre en el punto de inflexión de la placa de circuito flexible. En cuanto a los fabricantes, puede encontrar "fpc" en Internet como consulta de palabra clave.