Noticias de PCB - Precauciones para el diseño de placas de circuito de alta velocidad para la protección de PCB

Recientemente escribí una carta sobre la resistencia característica de los pcb. Este artículo explica cómo los cambios en el proceso conducen a cambios en la resistencia real y cómo usar solucionadores de campo precisos para predecir este fenómeno. En mi carta señalo que incluso si no hay cambios en el proceso, otros factores pueden hacer que la resistencia real sea muy diferente. Al diseñar placas de circuito de alta velocidad, las herramientas de diseño automatizado a veces no pueden encontrar este problema poco obvio pero muy importante. Sin embargo, este problema se puede evitar siempre que se tomen algunas medidas en las primeras etapas del diseño. Llamo a esta tecnología "diseño defensivo".

Una buena estructura laminada con el problema del número de apilamientos de PCB es la mejor medida preventiva para resolver la mayoría de los problemas de integridad de la señal y los problemas de emc, y también es el problema más malinterpretado. Aquí funcionan varios factores, y una buena manera de resolver un problema puede empeorar otros. Muchos proveedores de diseño de sistemas recomiendan tener al menos un plano continuo en la placa de circuito para controlar la resistencia característica y la calidad de la señal. Esta es una buena sugerencia siempre que el costo sea asequible. Los consultores de EMC suelen recomendar colocar rellenos de suelo o formaciones de tierra en la capa exterior para controlar la radiación electromagnética y la sensibilidad a las interferencias electromagnéticas. También es una buena recomendación en algunas condiciones. sin embargo, este método puede ser engorroso en algunos diseños comunes debido a las corrientes transitorias. En primer lugar, echemos un vistazo a un par de casos simples de plano de alimentación / plano de tierra: puede considerarse un capacitor. se puede considerar que la capa de alimentación y la formación de tierra son las dos placas polares del capacitor. Para obtener un mayor valor capacitivo, es necesario mover las dos placas más cercanas (a distancia d) y aumentar la constante dieléctrica (isla). Cuanto mayor sea el capacitor, menor será la resistencia, y eso es exactamente lo que queremos, porque puede suprimir el ruido. Independientemente de la disposición de las otras capas, la capa de alimentación principal y la capa de suelo deben ser adyacentes y ubicadas en el Centro de la pila. Si la distancia entre la capa de alimentación y la formación de tierra es grande, causará un circuito de corriente más grande y traerá mucho ruido. Para las placas de 8 capas, colocar la capa de alimentación en un lado y la formación de puesta a tierra en el otro lado causará los siguientes problemas: 1. La mejor conversación cruzada. Debido al aumento de la capacidad mutua, la conversación cruzada entre las capas de señal es mayor que la conversación cruzada entre las propias capas. La mayor circulación. La corriente fluye alrededor del plano de la fuente de alimentación y es paralela a la señal, y una gran cantidad de corriente entra en el plano de la fuente de alimentación principal y regresa a través del plano de tierra. Debido al aumento de la corriente circulante, las características de compatibilidad electromagnética se deteriorarán. Perder el control de la resistencia. Cuanto más lejos esté la señal de la capa de control, menor será la precisión del control de resistencia debido a otros conductores circundantes. Debido a que puede causar fácilmente cortocircuitos en la soldadura, puede aumentar el costo del producto. tenemos que hacer una elección de compromiso entre el rendimiento y el costo. Así que estoy aquí para hablar de cómo colocar las placas de circuito digitales para obtener las mejores características si y emc. la distribución de cada capa del PCB suele ser simétrica. En mi opinión, no se deben poner más de dos capas de señal juntas; De lo contrario, el control del si se perderá en gran medida. Es mejor colocar las capas de señal interna simétricamente en parejas. A menos que algunas señales requieran cableado a dispositivos smt, debemos minimizar el cableado de señales en la capa exterior. para placas de circuito con más capas, podemos repetir este método de colocación varias veces. también se pueden agregar capas adicionales de energía y capas de tierra; Basta con asegurarse de que no haya pares de capas de señal entre las dos capas de potencia. el cableado de las señales de alta velocidad debe organizarse en el mismo par de capas de señal; A menos que tenga que violar este principio debido a la conexión de dispositivos smt. Todas las trayectorias de la señal deben tener una ruta de retorno común (es decir, el plano de tierra). Hay dos ideas y métodos para juzgar qué dos capas se pueden considerar una pareja: 1. Asegúrese de que la señal de retorno a la misma distancia es exactamente la misma. Esto significa que la señal debe colocarse simétricamente a ambos lados del plano de tierra Interior. La ventaja de esto es que es fácil controlar la resistencia y la corriente circular; La desventaja es que hay muchos agujeros en la formación de contacto y algunas capas inútiles. Dos capas de señal de cableado adyacente. La ventaja es que el paso de agujeros en la formación de contacto se puede controlar al mínimo (utilizando el paso de agujeros enterrados); La desventaja es que este método es menos efectivo para algunas señales clave. me gusta usar el segundo método. Preferentemente, las conexiones a tierra para la conducción de componentes y la recepción de señales pueden conectarse directamente a capas adyacentes a la capa de cableado de señales. Como simple principio de cableado, el ancho de cableado superficial en pulgadas debe ser inferior a un tercio del tiempo de subida de la impulsión en nanosegundos (por ejemplo, el ancho de cableado del ttl de alta velocidad es de 1 pulgada). si se alimenta de varias fuentes de alimentación, se debe colocar una formación de conexión entre las líneas de alimentación para separarlas. No forme condensadores para evitar el acoplamiento de CA entre fuentes de alimentación. las medidas anteriores están diseñadas para reducir el ciclo y las conversaciones cruzadas y fortalecer la capacidad de control de resistencia. El plano de tierra también formará una "caja blindada" efectiva de emc. Bajo la premisa de considerar el impacto en la resistencia característica, la superficie no utilizada se puede convertir en una formación de contacto.