Tecnología de PCB - Diseño de PCB híbrido digital - analógico

Muchos productos incluyen diseño de PCB híbrido digital - analógico, y diferentes señales tienen diferentes capacidades anti - interferencia. Durante el diseño de la interconexión, las conversaciones cruzadas entre diferentes señales deben controlarse razonablemente para garantizar los requisitos indicadores del producto final. Es muy importante comprender los siguientes conceptos básicos. Dominar los conceptos básicos del diseño híbrido digital - analógico ayudará a comprender las estrictas reglas de diseño y diseño de cableado establecidas más tarde, de modo que los productos terminales no se descuentan fácilmente al diseñar la mezcla digital - analógico. Implementar reglas de restricción importantes. Ayuda a manejar de manera flexible y efectiva los posibles problemas de conversación cruzada en el diseño híbrido digital - analógico.

1. la diferencia importante entre las señales analógicas y las señales digitales en la capacidad anti - interferencia es que el nivel de la señal digital tiene una fuerte capacidad anti - interferencia, mientras que la capacidad anti - interferencia de las señales analógicas es pobre. Por ejemplo, la señal digital del nivel 3v puede tolerar incluso la señal de conversación cruzada de 0,3v y no afectará el Estado lógico. Sin embargo, en el campo de las señales analógicas, algunas son extremadamente débiles. Por ejemplo, la sensibilidad de recepción de los teléfonos móviles GSM puede alcanzar el indicador de - 110dbm, que es solo equivalente al valor efectivo de la onda sinusoidal de 0,7 kv. incluso recibir ruido de interferencia intrabanda de magnitud UV en la parte delantera del LNA es suficiente para reducir significativamente la sensibilidad de recepción de la estación base. Esta leve interferencia puede provenir del pequeño ruido en el cable de señal de control digital o en el suelo de la fuente de alimentación. Desde el punto de vista del sistema, las señales digitales generalmente solo se transmiten en el tablero o en el marco. Por ejemplo, la señal de bus de memoria, la señal de control de potencia, etc., siempre y cuando se asegure de que la interferencia recibida desde el extremo transmisor hasta el extremo receptor no es suficiente para afectar el juicio del Estado lógico. Las señales analógicas requieren una serie de procesos para recuperarse, como modulación, conversión de frecuencia, amplificación, transmisión, propagación espacial, recepción y demodulación. En este proceso, el ruido sigue bajando a la señal. Desde el punto de vista del sistema, para demodular correctamente, es necesario garantizar que la relación señal - ruido final cumpla con los requisitos. La mayor interferencia proviene de la atenuación y el ruido de la propagación espacial. Para obtener un mejor rendimiento de comunicación, es necesario minimizar las conversaciones cruzadas introducidas por la interconexión a bordo. Por lo tanto, se puede considerar que las señales analógicas requieren decenas de veces más comentarios que las señales digitales, e incluso pueden llegar a decenas de miles de veces. De hecho, los circuitos ADC y DAC de alta precisión, la relación entre la relación señal - ruido de ADC lineal y DAC y los dígitos de conversión es: SNR = 10log (f2 / n2) = 10log [a2 / 2 / (a2 / 3 * 2n] = 602n + 1,76db para ADC lineal de 14 dígitos y dacs, si el bit más bajo efectivo (lsb) es válido, la relación señal - ruido teórica se puede calcular en 86dbc. En comparación con los requisitos de crosstalk de unos 20dbc para circuitos digitales de ADC lineal de 14 bits de alta precisión, el DAC requiere al menos 1000 veces más ruido que la señal digital. Por supuesto, si el número mínimo de bits válidos solo requiere 11 bits, los requisitos de conversación cruzada se pueden reducir adecuadamente, pero todavía están muy por encima de los requisitos de la señal digital. Los dos casos anteriores muestran que en una sola placa mixta digital - analógico, los circuitos analógicos son muy vulnerables a la interferencia, afectando así indicadores como la relación señal - ruido. Por lo tanto, en el proceso de diseño de los PCB de chapa mixta digital - analógico, se deben presentar requisitos muy altos para el diseño y el cableado. La señal digital es una fuente fuerte de interferencia con la señal analógica, el nivel de la señal digital es muy alto en comparación con la señal analógica, y la señal digital contiene una rica frecuencia armónica, por lo que la señal digital en sí es una fuente poderosa de interferencia con la señal analógica. En particular, la señal de reloj de alta corriente y la fuente de alimentación del interruptor son fuentes fuertes de perturbación que deben tenerse en cuenta en el diseño híbrido digital - analógico. El propósito básico del diseño de interconexión híbrida digital - analógico podemos entender el problema del diseño digital - analógico de esta manera. Para los circuitos digitales, seguimos las reglas de diseño de los circuitos digitales. En el campo de los circuitos digitales, se pueden permitir grandes interferencias siempre que no afecten las funciones del sistema y la implementación de indicadores externos de emc. El "más grande" del que hablamos aquí es relativo a los circuitos analógicos. Para los circuitos digitales de pcb, no necesitamos ni podemos controlar la existencia de circuitos analógicos similares a la conversación cruzada. Para los circuitos analógicos, debemos seguir las reglas de diseño de los circuitos analógicos, donde la interferencia permitida es mucho menor que la de los circuitos digitales. El objetivo del diseño de interconexión híbrida digital - analógico es garantizar que la interferencia de la señal digital solo exista en el área de la señal digital a través de un diseño razonable, cableado, blindaje, filtrado y División de energía. Entre las preocupaciones que debemos prestar atención se encuentran las fuentes de interferencia, los circuitos sensibles y las rutas de interferencia. A continuación se describen los principios de diseño y cableado adoptados desde estos tres aspectos. El diseño exitoso de PCB de tablero único híbrido digital - analógico solo se puede lograr prestando mucha atención a cada paso y detalle durante todo el proceso. Esto significa que al principio del diseño se debe hacer una planificación exhaustiva y cuidadosa, y cada diseño debe ser cuidadosamente planificado. Realizar una evaluación exhaustiva y continua del progreso de los trabajos en cada paso. El diseño y el cableado deben revisarse y verificarse cuidadosamente para garantizar que el 100% cumplan con las reglas de diseño y cableado. De lo contrario, el cableado incorrecto del cable de señal destruirá por completo la placa de PCB que originalmente era muy buena. Las reglas han caducado. Solo una comprensión profunda de las reglas puede garantizar que usemos las reglas correctamente y completemos un excelente diseño de pcb.