Vista previa del contenido: 1 perfil 2. Problema de integridad de la señal 3. Problemas de compatibilidad electromagnética 4. Problema de integridad de la fuente de alimentación 5. Especificaciones generales para el diseño de circuitos de alta frecuencia 6. Especificaciones generales para el diseño de circuitos híbridos digitales y analógicos
I: definición de PCB de alta frecuencia * en circuitos digitales, si es un circuito de alta frecuencia depende del borde ascendente y descendente de la señal, no de la frecuencia de la señal. fórmula: F2 = 1 / (ter * Í), ter es el tiempo de retraso ascendente / descendente de la señal.
* F2 > 100 mhz, debe considerarse de acuerdo con el circuito de alta frecuencia, debe diseñarse de acuerdo con las reglas de alta frecuencia las siguientes condiciones: la frecuencia de reloj del sistema supera los 50 MHz y se utiliza un dispositivo con un tiempo de subida / bajada inferior a 5 NS - Circuito híbrido digital / analógico
* El tiempo de subida / bajada de los dispositivos lógicos y el límite de longitud de cableado limitan el tiempo máximo de caída de transmisión de la línea de transmisión F2 = 1 / fmax = 10 * distancia (microstrip) distancia de la línea (microstrip) Ítr f274hc 13 - 15ns 24mhz 240 MHz 117cm 91cm74ls 9.5ns 34 MHz 340mhz 85.5cm 66.5cm 74h 4 - 6ns 80 MHz 800 MHz 35 2874s - 4ns 106 MHz 1.1ghz 27 2174hct 5 - 15ns 64 MHz 640 MHz 45 3474ales 2 - 10ns 160 MHz 1,6 GHz 18 1374 FCT 2 - 5ns 160 MHz 1,6 GHz 18 1374f 1,5ns 212 MHz 2,1ghz 12,5 10,5 ecl12k 1,5ns 212 Hz 2,1ghz 12,5 ecl100k 0,75ns 424 MHz 4,2ghz 6 5 métodos tradicionales de diseño de PCB ineficientes: esquema, diseño de métodos de diseño tradicionales, diseño de entrada y cableado sin ningún punto de control de calidad. Cada paso en el diseño de PCB se basa en la experiencia. Si se encuentra un problema, hay que empezar desde cero. Es difícil encontrar problemas en las pruebas funcionales y de rendimiento.
Problema de integridad de la señal: 1. Reflexionando sobre la pregunta 2. Pregunta de conversación cruzada 3. Oscilaciones supraarmónicas 4. Problema de reflexión de retraso: eco en la línea de transmisión. Parte de la Potencia de la señal (voltaje y corriente) se transmite a la línea y llega a la carga, pero también se reflejan algunos puntos. causa del reflejo multipunto: * desajuste de resistencia entre la fuente de alimentación y la carga * geometría del cableado * dirección del cableado, a través de * terminación incorrecta del cable * transmisión a través del conector * plano de alimentación discontinuo, Problema de conversación cruzada: * conversación cruzada: acoplamiento entre dos líneas de señal 1. Conversación cruzada capacitiva * esto ocurre cuando las líneas están cerca una cierta distancia entre sí. * El acoplamiento capacitivo induce una corriente de acoplamiento 2. Conversación cruzada inducida * acoplamiento de señal entre la bobina primaria y la bobina secundaria del transformador no necesario * acoplamiento inducido desencadena el voltaje de acoplamiento.
Problemas de conversación cruzada: los parámetros de la capa de pcb, el espaciamiento de la línea de señal, las características eléctricas del extremo de conducción y recepción y el método de conexión del extremo de la línea tienen un cierto impacto en la conversación cruzada. * La conversación cruzada de condensadores e inductores aumenta con el aumento de la resistencia a la carga, Por lo tanto, todas las líneas vulnerables a la conversación cruzada deben estar conectadas por el extremo de resistencia de la línea. método para reducir la conversación cruzada capacitiva: * La separación de la línea de señal puede reducir la energía de acoplamiento capacitivo entre las líneas de señal. * La separación de la línea de señal con el suelo puede reducir el acoplamiento capacitivo. Para mejorar la eficiencia, el cable de tierra debe conectarse cada 1 / 4 pulgadas. (la longitud de onda se refiere a la distancia por unidad de tiempo de transmisión de la señal, El tamaño del bucle debe reducirse en la medida de lo posible. * evitando que las líneas de retorno de la señal compartan rutas públicas, comentarios inductivos, etc. El exceso y la oscilación también se pueden reducir * exceso: el exceso puede causar errores de lectura / escritura de relojes incorrectos o datos de bus. * timbre: el fenómeno del timbre es un exceso y retroceso repetidos. las oscilaciones de señal y las oscilaciones circundantes son causadas por inductores y condensadores excesivos en la línea. Las oscilaciones pertenecen a un Estado de subamortiguación y las oscilaciones circundantes a un Estado de sobreamortiguación. las oscilaciones se pueden reducir con una terminación adecuada, Pero es imposible eliminarlo por completo. retraso en el tiempo: diferentes relojes y señales de retraso en el tiempo para cada línea de señal en un grupo de autobuses: asegúrese de tener la ventana lo más ancha posible / / / / / / / / / / / problemas de compatibilidad electromagnética * problemas de interferencia electromagnética (emi) 1. Diseño de anillo para formar el efecto de antena 2. Las ranuras en la capa de alimentación formarán una antena de una cuarta parte de la longitud de onda * agujeros densos (como los dispositivos encapsulados en bga) * conectores grandes (especialmente placas traseras) 3. Elemento inductor. nota: dos inductores paralelos en la superficie del elemento formarán un transformador. una trayectoria de retorno irrazonable que haga que el plano de tierra incompleto del EMI causado por un plano de tierra incompleto provoque que que la simulación del gran EMI sin tener en cuenta el plano de tierra incompleto sea inexacta / / / / / / / / / / / problemas de integridad de la fuente de Alimentación * equipos de alta velocidad de alta potencia: se necesitan grandes transiciones Corriente * la capa de conexión y la capa de alimentación son incompletas: 1. Dividir, pasar 2. Conector * condensadores de filtro: 3. Número, capacidad, diseño, selección de condensadores de filtro de potencia: el sistema tiene tanto ruido de alta frecuencia como ruido de frecuencia de bajo c0g (no ferromagnético). Es más alto que otros tipos de condensadores, con grandes condensadores conectados en paralelo a 0,01 ° F. condensadores, pequeños dispositivos esl, condensadores extremadamente pequeños de 0,1 ° f, Los dispositivos ESL pueden ampliar el rango de filtrado a alta frecuencia y tienen un mejor rendimiento de filtrado / / / / / / / / / / / / / / / / / / / la integridad de la señal y la compatibilidad electromagnética de las especificaciones de diseño de esquemas teniendo en cuenta las reglas y requisitos generales de correspondencia Entre el esquema y el PCB después de la finalización del PCB * De acuerdo con los requisitos unificados, se seleccionan las dimensiones del dibujo. Formato de marco, símbolos gráficos y símbolos de texto en el diagrama eléctrico. * Según el principio de funcionamiento eléctrico del producto, los componentes deben estar dispuestos de derecha a izquierda, de arriba a abajo en una línea o serie. * al organizar el dibujo, la parte de alimentación suele estar dispuesta en la esquina inferior izquierda y el terminal de entrada está en La parte superior derecha. La salida está a la izquierda. * El Estado de funcionamiento de los componentes móviles (como los relés) en la imagen está, en principio, en la posición de funcionamiento encendido y sin fuente de alimentación. * todas las fuentes de alimentación y los pines de tierra que utilizan todos los chips / / / / / / / / / / / que utilizan Todos los chips Consideraciones de integridad de la señal y compatibilidad electromagnética * añadir los dispositivos de filtrado / absorción correspondientes a las señales de entrada y salida; Si es necesario, agregue el diodos absorbentes de voltaje transitorio de silicio o el SVC del reostato. * resistencias de serie en los terminales de salida de señal de alta frecuencia. * Los condensadores de desacoplamiento en la zona de alta frecuencia deben ser condensadores electroliticos o condensadores de tantalio con bajo esr. * al determinar el valor de los condensadores de desacoplamiento, Cuando se cumplan los requisitos de onda, se seleccionará un capacitor de menor valor para aumentar su frecuencia de resonancia. * La fuente de alimentación de cada chip debe agregar un capacitor de desacoplamiento, y la fuente de alimentación de cada módulo en el mismo chip debe agregar un desacoplador por separado; Si se trata de alta frecuencia, se debe agregar una perla magnética / inductor al lado de la fuente de alimentación.