Tecnología de PCB - 12 preguntas sobre el cableado de placas de circuito de PCB

¿1. ¿ a qué problemas se debe prestar atención al cableado de pcb?

Coincidencia de resistencia de la línea de señal; Aislamiento espacial de otras líneas de señal; Para las señales digitales de alta frecuencia, el efecto de la línea diferencial será mejor.

2. 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?

Para las señales de baja frecuencia, el agujero no es importante. Para señales de alta frecuencia, minimice los agujeros. Si hay muchas líneas, se pueden considerar varias capas de placas.

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

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

¿4. ¿ cuáles son los criterios para un buen consejo de administración?

Diseño razonable, redundancia suficiente del cable de alimentación, resistencia de alta frecuencia, cableado simple de baja frecuencia

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

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, los agujeros a través son fáciles de lograr en el proceso de PCB y de menor costo, por lo que los agujeros a través se suelen utilizar en el diseño.

6. cuando se trata de sistemas mixtos modulares, algunos sugieren que las capas eléctricas deben dividirse y que las capas de conexión deben estar cubiertas de cobre. Otros sugirieron que la formación de puesta a tierra eléctrica debe dividirse y que se conecten diferentes puesta a tierra en los terminales de energía, pero de esta manera la ruta de retorno de la señal está lejos. ¿¿ cómo elegir el método adecuado para una aplicación específica?

Si hay líneas de señal de alta frecuencia superiores a 20 MHz y la longitud y el número son relativamente grandes, la señal de alta frecuencia analógica requiere al menos dos capas. Una capa de línea de señal, una capa de tierra a gran escala, la capa de línea de señal necesita 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. en la placa de circuito, el plug - in de entrada de señal está en el extremo izquierdo del PCB y el mcu está en el lado derecho, por lo que en el diseño, el chip de alimentación estable se coloca cerca del conector (el IC de alimentación emite 5v a través de un camino relativamente largo) mcu), o el IC de alimentación Se coloca en el lado derecho del Centro (el cable de salida 5v del IC de alimentación llega al mcu relativamente corto, pero el cable del segmento de alimentación de entrada pasa por el tablero de PCB relativamente largo)? ¿¿ o hay un mejor diseño?

¿En primer lugar, ¿ el plug - in de entrada de señal es un dispositivo analógico? Si se trata de un dispositivo analógico, se recomienda que el diseño de la fuente de alimentación 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, ¿ es el chip de fuente de alimentación de Estabilización de voltaje una fuente de alimentación relativamente limpia y de baja onda? La fuente de alimentación de la parte analógica tiene requisitos relativamente altos para la fuente de alimentación;

Independientemente de que la parte analógica y la mcu sean la misma fuente de alimentación, en el diseño de circuitos de alta precisión, 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. en la aplicación de cadenas de señal de alta velocidad, varios asic tienen puesta a tierra analógica y digital. ¿¿ debería dividirse el suelo? ¿¿ cuáles son las directrices existentes? ¿¿ qué efecto es mejor?

Hasta ahora no se ha llegado a ninguna conclusión. En circunstancias normales, puede referirse a las instrucciones 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, dependiendo del diseño del chip.

¿9. ¿ cuándo se debe considerar la misma longitud de la línea? ¿Si desea considerar el uso de cables de igual longitud, ¿ cuál es la diferencia máxima entre las longitudes de las dos líneas de señal? ¿¿ cómo calcular?

Idea de cálculo de la línea diferencial: si se transmite una señal sinusoidal, la 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 máximo. Del mismo modo, la diferencia de línea de señal debe ser inferior a este valor.

¿10. ¿ qué tipo de situaciones son adecuadas para el enrutamiento en forma de serpiente a alta velocidad? ¿¿ hay alguna desventaja? Por ejemplo, para las líneas de distribución diferencial, se requieren dos conjuntos de señales ortonormales.

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 tener una longitud estrictamente igual para eliminar los peligros ocultos causados es es por el retraso en el tiempo. El devanado es la única solución. Por lo general, la diferencia de retraso no es 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 si la línea es demasiado larga, aumentará la capacidad de distribución y la inducción de distribución. La calidad de la señal ha disminuido. Por lo tanto, el pin IC del reloj suele estar terminado, pero el cable de forma de serpiente no funciona como inductor. Por el contrario, la inducción hará que el aumento de la señal se desvíe a lo largo del cambio de fase de los armónicos de orden medio y alto, lo que dará lugar a un deterioro de la calidad de la señal. Por lo tanto, se requiere que la distancia entre las líneas en forma de serpiente sea al menos el 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.

¿11. al diseñar un pcb, ¿ cómo considerar la compatibilidad electromagnética EMC / emi y qué aspectos deben considerarse en detalle? ¿¿ qué medidas se han tomado?

El diseño EMI / EMC debe considerar la ubicación del dispositivo, la disposición de la pila de pcb, el enrutamiento de conexiones importantes y la selección del dispositivo al principio del diseño. Por ejemplo, la posición del generador de reloj no debe estar cerca del conector externo. Las señales de alta velocidad deben llegar a la capa interior tanto como sea posible. Preste atención a la coincidencia de resistencia característica y la continuidad de la capa de referencia para reducir la reflexión. La velocidad de conversión de la señal impulsada por el dispositivo debe ser lo más pequeña posible para reducir la altura. El componente de frecuencia, al seleccionar el capacitor de desacoplamiento / derivación, debe prestar atención a si su respuesta de frecuencia cumple con los requisitos para reducir el ruido del plano de potencia. Además, se debe prestar atención a la ruta de retorno de la corriente de señal de alta frecuencia para que el área del bucle sea lo más pequeña posible (es decir, la resistencia del bucle sea lo más pequeña posible) para reducir la radiación. El suelo también se puede dividir para controlar el rango de ruido de alta frecuencia.

Finalmente, seleccione correctamente el suelo del Gabinete entre el PCB y la carcasa.

¿12. ¿ a qué se debe prestar atención al diseñar la línea de transmisión del Circuito de banda ancha de radiofrecuencia pcb? ¿¿ cómo configurar el agujero de tierra de la línea de transmisión es más adecuado, necesitas diseñar tu propio emparejamiento de resistencia o cooperar con la planta de procesamiento de pcb?

Hay muchos factores que deben tenerse en cuenta en este tema. Por ejemplo, los diversos parámetros del material del pcb, el modelo de la línea de transmisión que finalmente se establece en función de estos parámetros, los parámetros del equipo, etc. las coincidencias de resistencia suelen diseñarse en función de la información proporcionada por el fabricante.

El objetivo del diseño térmico es entonces tomar las medidas y métodos adecuados para reducir la temperatura del componente y la temperatura de la placa de pcb, para que el sistema pueda funcionar correctamente a la temperatura adecuada. Se logra principalmente reduciendo la generación de calor y acelerando la disipación de calor.