Tecnología de PCB - Prueba de habilidades de diseño y cableado de PCB 1

Prueba de habilidades de diseño y cableado de PCB 1

En el diseño de productos electrónicos, el diseño y cableado de PCB es un paso importante, y la calidad del diseño y enrutamiento de PCB afectará directamente el rendimiento del circuito.

Ahora, aunque hay muchos programas informáticos que permiten la colocación automática y el cableado de pcb. Sin embargo, a medida que aumenta la frecuencia de las señales, en muchos casos los ingenieros necesitan entender los principios básicos y las técnicas de diseño y cableado de PCB para que su diseño sea perfecto.

A continuación se presentan los principios básicos pertinentes y las habilidades de diseño del diseño de pcb, y se responden preguntas difíciles sobre el diseño de PCB en forma de preguntas y respuestas.

¿1. pregunta: ¿ a qué problemas se debe prestar atención al cableado de señales de alta frecuencia?

Respuesta: coincidencia de resistencia de la línea de señal; El espacio está aislado de otras líneas de señal; Para las señales digitales de alta frecuencia, el efecto de la línea diferencial será mejor.

2. problema: en el diseño de la placa de circuito, si los cables son densos, puede haber más agujeros, lo que, por supuesto, afectará el rendimiento eléctrico de la placa de circuito. ¿¿ cómo mejorar el rendimiento eléctrico de la placa de circuito?

R: para las señales de baja frecuencia, el agujero no es importante. Para señales de alta frecuencia, minimice los agujeros. Si hay muchas líneas, se puede considerar una placa de circuito de varias capas.

¿3. pregunta: ¿ es mejor agregar más condensadores de desacoplamiento a la placa de circuito?

R: los condensadores de desacoplamiento deben agregar los valores adecuados en el lugar adecuado. Por ejemplo, para añadirlo al puerto de alimentación del dispositivo analógico, necesita usar diferentes valores de condensadores para filtrar señales dispersas de diferentes frecuencias.

¿4. pregunta: ¿ cuáles son los criterios para una buena Junta directiva?

Respuesta: diseño razonable, redundancia de potencia suficiente de la línea de alimentación, resistencia de resistencia de alta frecuencia, cableado simple de baja frecuencia.

¿5. pregunta: ¿ cuál es el impacto de los agujeros a través y los agujeros ciegos en la diferencia de señal? ¿¿ cuáles son los principios aplicables?

R: el uso de agujeros ciegos o enterrados es un método eficaz para aumentar la densidad de las placas multicapa, reducir el número de capas y el tamaño de las placas y reducir drásticamente el número de agujeros recubiertos. Sin embargo, por el contrario, los agujeros a través son fáciles de lograr en el proceso y de bajo costo, por lo que los agujeros a través se suelen utilizar en el diseño.

6. pregunta: cuando se trata de un sistema híbrido analógico - digital, algunos sugieren que se debe dividir la capa eléctrica, que debe estar cubierta de cobre, y Otros sugieren que se debe dividir la capa eléctrica, que debe conectarse a un suelo diferente en el terminal de alimentación, pero esto devuelve la señal. el camino es largo, ¿¿ cómo elegir un método adecuado para una aplicación específica?

R: si tienes una línea de señal de alta frecuencia superior a 20 MHz y la longitud y cantidad son relativamente grandes, entonces esta señal de alta frecuencia analógica requiere al menos dos capas. Una capa de línea de señal, una capa de tierra a gran escala y una capa de línea de señal Deben perforar suficientes agujeros para aterrizar. El objetivo es:

Para las señales analógicas, esto proporciona un medio de transmisión completo y una coincidencia de resistencia;

El plano de tierra aísla la la señal analógica de otras señales digitales;

El circuito de tierra es lo suficientemente pequeño porque has hecho muchos agujeros, y el suelo es un gran plano.

7. problema: en la placa de circuito, el plug - in de entrada de señal está en el borde izquierdo del PCB y el mcu está en el lado derecho. ¿¿ luego colocar el chip de alimentación estable cerca del plug - in en el diseño (la salida 5v del IC de alimentación se alcanza después de la mcu de ruta relativamente larga), o colocar el IC de alimentación en el lado derecho del Centro (la salida 5v del IC de alimentación es más corta cuando llega a la mcu, pero la línea de Alimentación de entrada pasa por la placa de PCB más larga)? ¿¿ o hay un mejor diseño?

¿R: en primer lugar, ¿ tu llamado plug - in de entrada de señal es un dispositivo analógico? Si se trata de un dispositivo analógico, se recomienda que su diseño de energía no afecte la integridad de la señal de la parte analógica en la medida de lo posible. Por lo tanto, hay varias consideraciones:

En primer lugar, si su chip de fuente de alimentación de Estabilización de voltaje es una fuente de alimentación relativamente limpia y con baja ondulación. Para la fuente de alimentación de la parte analógica, los requisitos para la fuente de alimentación son relativamente altos;

Independientemente de que la parte analógica y su mcu sean la misma fuente de alimentación, en el diseño del circuito alto, se recomienda separar la fuente de alimentación de la parte analógica de la parte digital;

Es necesario considerar la fuente de alimentación de la parte digital para minimizar el impacto en la parte del circuito analógico.

8. problema: en la aplicación de cadenas de señales de alta velocidad, varios asic tienen tierra analógica y digital. ¿¿ el suelo está dividido? ¿¿ cuáles son las directrices existentes? ¿¿ qué efecto es mejor?

R: hasta ahora, no hay conclusiones. En circunstancias normales, puede referirse al Manual del chip. Todos los manuales de chips híbridos Adi le recomiendan un esquema de puesta a tierra, algunos para puesta a tierra pública y otros para aislamiento. Esto depende del diseño del chip.

¿9. pregunta: ¿ cuándo se debe considerar la longitud igual de la línea? ¿Si quieres considerar el uso de cables de igual longitud, ¿ Cuánta diferencia de longitud puede haber entre las dos líneas de señal? ¿¿ cómo calcular?

R: idea de cálculo de la línea diferencial: si transmites una señal sinusoidal, tu diferencia de longitud es igual a la mitad de su longitud de onda de transmisión, y la diferencia de fase es de 180 grados. En este momento, las dos señales se cancelan por completo. Por lo tanto, la diferencia de longitud en este momento es el valor. Del mismo modo, la diferencia de línea de señal debe ser inferior a este valor.

¿10. p: ¿ qué situación es adecuada para el enrutamiento en forma de serpiente de alta velocidad? ¿¿ hay alguna desventaja, por ejemplo, para las líneas de distribución diferencial, dos conjuntos de señales deben ser ortonormales?

R: el enrutamiento en forma de serpiente tiene diferentes funciones debido a las diferentes aplicaciones:

Si hay rastros en forma de serpiente en la placa de computadora, desempeña principalmente el papel de filtrar la inducción y la coincidencia de resistencia para mejorar la capacidad antiinterferencia del circuito. Los rastros en forma de serpiente en la placa base de la computadora se utilizan principalmente para algunas señales de reloj, como PCI clk, agpcik, ide, DIMM y otras líneas de señal.

Si se utiliza en un tablero de PCB universal, además de la bobina de inducción del filtro, también se puede utilizar como bobina de inducción de una antena de radio, etc. por ejemplo, se utiliza como bobina de inducción en un walkie - talkie 2.4g.

Los requisitos de longitud de cableado para algunas señales deben ser estrictamente iguales. La longitud de la línea igual del tablero digital de PCB de alta velocidad es mantener la diferencia de retraso de cada señal dentro de un rango para garantizar la validez de los datos leídos por el sistema en el mismo ciclo (la diferencia de retraso supera un ciclo de reloj y los datos del siguiente ciclo se leerán incorrectamente).

Por ejemplo, hay 13 hublink en la arquitectura intelhub, que utilizan una frecuencia de 233 mhz. Deben ser estrictamente iguales en longitud para eliminar los peligros ocultos causados es es por el retraso en el tiempo. El enredo es la única solución. Por lo general, se requiere una diferencia de retraso no superior a 1 / 4 del ciclo del reloj, y la diferencia de retraso de la línea por unidad de longitud también es fija. El retraso está relacionado con el ancho de la línea, la longitud de la línea, el espesor del cobre y la estructura de la capa, pero las líneas demasiado largas aumentan la capacidad de distribución y la inducción de distribución. La calidad de la señal ha disminuido.

Por lo tanto, los pines IC del reloj suelen estar conectados; "Terminada, pero la línea de rastreo de serpiente no funciona como inductora. por el contrario, la bobina provoca un cambio de fase armónicos de alto orden en el borde ascendente de la señal, lo que provoca un deterioro de la calidad de la señal, por lo que se requiere que la distancia entre las líneas de serpiente sea inferior al doble del ancho de La línea.

Cuanto menor sea el tiempo de subida de la señal, más vulnerable será a la influencia de la capacidad de distribución y la inducción de distribución.

En algunos circuitos especiales, la trayectoria en forma de serpiente actúa como un filtro LC de parámetros distribuidos.