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Tecnología de PCB

Tecnología de PCB - Principio de diseño de circuitos de alta frecuencia y PCB de alta frecuencia

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Tecnología de PCB - Principio de diseño de circuitos de alta frecuencia y PCB de alta frecuencia

Principio de diseño de circuitos de alta frecuencia y PCB de alta frecuencia

2020-09-12
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Author:Dag

Los principios de diseño de PCB abarcan muchos aspectos, Incluidos los principios básicos, Anti - interferencia, Compatibilidad electromagnética, Protección de la seguridad, Etc.. En particular, the development of high-frequency circuits (especially in PCB de alta frecuencia) leads to the lack of relevant concepts in PCB de alta frecuencia. Muchas personas todavía se quedan en la base de "conectar los principios eléctricos con los conductores para desempeñar un papel predeterminado", El diseño de PCB pertenece a la consideración de la estructura., "Proceso y aumento de la productividad". Muchos ingenieros de radiofrecuencia no son plenamente conscientes de que este enlace debe ser el foco de todo el trabajo de diseño en el diseño de radiofrecuencia, Se centran erróneamente en la selección de componentes de alto rendimiento, Esto dio lugar a un fuerte aumento de los costos, pero el rendimiento apenas mejoró..

En particular, El circuito digital depende de su fuerte capacidad anti - interferencia, Detección y corrección de errores, Además, se pueden construir varios enlaces inteligentes para garantizar el funcionamiento normal del circuito.. Un circuito de aplicación digital común con una configuración adicional alta con una variedad de enlaces "seguros" es claramente una medida sin concepto de producto. Pero normalmente en el enlace "no vale la pena", Pero puede causar una serie de problemas de producto. La razón es que no vale la pena construir la garantía de fiabilidad desde el punto de vista de la ingeniería de productos., which is only the wrong structure in circuit design (including PCB design), Esto hace que el circuito sea inestable. Este tipo de Estado inestable es una aplicación básica. PCB de alta frecuencia.

PCB de alta frecuencia

PCB de alta frecuencia

Hay tres aspectos que merecen atención en el circuito digital

La propia señal digital pertenece a la señal de amplio espectro. De acuerdo con el resultado de la función Fourier, contiene abundantes componentes de alta frecuencia, por lo que el componente de alta frecuencia de la señal digital se considera plenamente en el diseño de circuitos integrados digitales. Sin embargo, además del CI digital, si las regiones de conversión de señales dentro y entre cada enlace funcional son arbitrarias, puede causar una serie de problemas. Especialmente en aplicaciones mixtas de circuitos digitales, analógicos y de alta frecuencia.

Todo tipo de diseño de fiabilidad en la aplicación de circuitos digitales están relacionados con los requisitos de fiabilidad de los circuitos y los requisitos de ingeniería de productos en la aplicación práctica, por lo que es imposible a ñadir varios componentes de "garantía" de alto costo a los circuitos que cumplen los requisitos mediante el diseño convencional.

La velocidad de funcionamiento de los circuitos digitales se está desarrollando hacia una frecuencia sin precedentes (por ejemplo, la frecuencia principal de la CPU ha alcanzado 1,7 GHz, muy por encima del límite inferior de la banda de microondas). Aunque las funciones de garantía de fiabilidad de los dispositivos relacionados también están sincronizadas, se basan en las características de las señales internas y externas típicas del dispositivo.

Para el circuito de alta frecuencia de microondas, cada línea de banda correspondiente en el PCB forma una línea MICROSTRIP (tipo asimétrico) con el suelo. Para más de dos capas de PCB, se pueden formar líneas de MICROSTRIP y líneas de banda (líneas de transmisión simétricas de MICROSTRIP). Diferentes líneas de MICROSTRIP (PCB de doble cara) o líneas de banda (PCB de varias capas) forman líneas de MICROSTRIP acopladas entre sí, formando así una variedad de complejas redes de cuatro puertos, formando así varias características de los PCB de circuito de microondas.

Por lo tanto, la teoría de la línea de transmisión MICROSTRIP es la base del diseño de PCB para circuitos de microondas de alta frecuencia.

Para el diseño de PCB RF de más de 800 MHz, el diseño de la red de PCB cerca de la antena debe seguir plenamente la teoría de MICROSTRIP (en lugar de utilizar el concepto de MICROSTRIP como una herramienta para mejorar el rendimiento de los dispositivos agrupados). Cuanto mayor es la frecuencia, mayor es la importancia orientadora de la teoría MICROSTRIP.

Para los parámetros agrupados y distribuidos del Circuito, cuanto menor es la frecuencia de trabajo, menor es la característica funcional de los parámetros distribuidos, pero los parámetros distribuidos siempre existen. No hay límites claros sobre si considerar el efecto de los parámetros distribuidos en las características del circuito. Por lo tanto, el concepto de MICROSTRIP es muy importante para el diseño de PCB de circuitos digitales y circuitos de frecuencia intermedia relacionados.

La base y el concepto de la teoría de MICROSTRIP y el concepto de diseño de circuitos RF y PCB a nivel de microondas son en realidad una aplicación de la teoría de doble línea de transmisión de microondas. Para el cableado RF PCB, cada línea de señal adyacente (incluyendo las líneas de señal adyacentes en diferentes planos) tiene la característica de seguir el principio básico de dos líneas (para estas dos líneas, se describirá claramente a continuación).

Aunque los circuitos comunes de radiofrecuencia de microondas están equipados con un piso de tierra en un lado, lo que hace que la línea de transmisión de la señal de microondas en el circuito de radiofrecuencia de microondas se convierta en una compleja red de cuatro puertos, por lo que sigue directamente la teoría de MICROSTRIP acoplado, pero su base sigue siendo la teoría de dos líneas. Por lo tanto, en la práctica del diseño, la teoría de dos líneas tiene una importancia orientadora más amplia.

En general, la teoría de MICROSTRIP tiene una importancia orientadora cuantitativa para el circuito de microondas, pertenece a la aplicación concreta de la teoría de dos líneas, y la teoría de dos líneas tiene una importancia orientadora cualitativa más amplia.

Vale la pena mencionar que todos los conceptos dados por la teoría de dos líneas no parecen tener ninguna conexión aparente con el trabajo de diseño real (especialmente los circuitos digitales y los circuitos de baja frecuencia), pero en realidad son una ilusión. La teoría de dos líneas puede guiar todos los problemas conceptuales en el diseño de circuitos electrónicos, especialmente el diseño de circuitos de PCB.

Aunque la teoría de doble línea se basa en el circuito de alta frecuencia de microondas, es debido a la influencia de los parámetros de distribución en el circuito de alta frecuencia que su importancia orientadora es particularmente prominente. En los circuitos digitales o de baja frecuencia media, en comparación con los componentes de parámetros agrupados, los parámetros distribuidos pueden ser ignorados y el concepto de teoría de dos líneas se vuelve borroso.

Sin embargo, la forma de distinguir entre circuitos de alta frecuencia y circuitos de baja frecuencia se descuida a menudo en la práctica de diseño. ¿Cuál es la lógica digital general o el circuito de pulso? Obviamente, una vez que algunas condiciones sensibles cambian, los circuitos de baja frecuencia y los circuitos de baja frecuencia media con elementos no lineales pueden reflejar fácilmente algunas características de alta frecuencia. La frecuencia principal de la CPU ha alcanzado 1,7 GHz, muy por encima del límite inferior de la frecuencia de microondas, pero sigue siendo un circuito digital. Debido a estas incertidumbres, el diseño de PCB es muy importante.

En muchos casos, los componentes pasivos del circuito pueden ser equivalentes a líneas de transmisión o MICROSTRIP de especificaciones específicas, y pueden ser descritos por la teoría de la línea de transmisión dual y sus parámetros relacionados.

En resumen, se puede concluir que la teoría de la doble línea de transmisión nació sobre la base de la síntesis de todas las características de los circuitos electrónicos. Por lo tanto, estrictamente hablando, si el concepto de la teoría de la doble línea de transmisión se toma como el principio de cada eslabón de la práctica de diseño, entonces el circuito de PCB correspondiente se enfrentará a pocos problemas (no importa en qué condiciones de trabajo se aplique el circuito).