Tecnología de PCB - Diseño y cableado de PCB ADC de alta velocidad

En el diseño de cadenas de señales analógicas de PCB de alta velocidad, las placas de circuito impreso, el diseño de PCB y el cableado requieren considerar muchas opciones, algunas más importantes que otras y otras dependiendo de la Aplicación. La respuesta final varía, pero en cualquier caso los ingenieros de diseño deben esforzarse por eliminar los errores en las mejores prácticas, en lugar de preocuparse demasiado por cada detalle del diseño. El artículo que se le recomienda hoy comenzará con la almohadilla expuesta y describirá sucesivamente las cuatro partes de desacoplamiento y condensadores de capa, acoplamiento de capa y separación de tierra.

Almohadilla expuesta

Las almohadillas expuestas (epad) a veces se ignoran, pero es muy importante aprovechar al máximo el rendimiento de la cadena de señal y disipar completamente el calor.

Las almohadillas expuestas, llamadas pin 0 por adi, son almohadillas bajo la mayoría de los dispositivos de hoy. Esta es una conexión importante a través de la cual todo el suelo interno del chip se conecta al punto central debajo del dispositivo. no sé si ha notado que muchos convertidores y amplificadores carecen actualmente de pines de tierra debido a las almohadillas expuestas.

La clave es fijar correctamente el pin (es decir, soldarlo) a la placa de circuito PCB para lograr una conexión eléctrica y térmica confiable. Si esta conexión no es fuerte, habrá confusión, en otras palabras, el diseño puede ser inválido.

Lograr la mejor conexión

Hay tres pasos para lograr una conexión eléctrica y térmica óptima con la almohadilla expuesta

En primer lugar, siempre que sea posible, las almohadillas expuestas deben reproducirse en cada capa de pcb. El objetivo es formar una densa conexión térmica con todas las formaciones de puesta a tierra y puesta a tierra para disipar rápidamente el calor. Este paso implica equipos y aplicaciones de alta potencia con conteo de canales altos. En electricidad, esto proporcionará una buena conexión equipotential para todos los planos de tierra.

Incluso se puede replicar la almohadilla expuesta en la parte inferior, que se puede utilizar como punto de tierra para la disipación de calor de desacoplamiento y donde se instala el disipador de calor en la parte inferior.

En segundo lugar, las almohadillas desnudas se dividen en varias partes iguales, como un tablero de ajedrez. Use malla de alambre para cruzar la cuadrícula en una almohadilla expuesta abierta o use una máscara de soldadura. Este paso garantiza una conexión estable entre el dispositivo y la placa de circuito pcb. Durante el montaje de retorno, no se puede determinar cómo fluye la pasta de soldadura y, en última instancia, se conecta el dispositivo al pcb. Las conexiones pueden estar presentes, pero están distribuidas de manera desigual. Es posible que solo obtengas una conexión, y esta conexión es pequeña, o lo que es peor, está en la esquina. Dividir las almohadillas expuestas en partes más pequeñas garantiza que cada área tenga un punto de conexión para lograr una almohadilla expuesta más confiable y bien conectada.

En tercer lugar, asegúrese de que todos los componentes tengan agujeros de tierra. Cada área suele ser lo suficientemente grande como para colocar múltiples agujeros de paso. Antes del montaje, asegúrese de llenar cada agujero con pasta de soldadura o resina epoxi. Este paso es importante para garantizar que la pasta de soldadura expuesta no regrese a estos agujeros y afecte la conexión correcta.

Desacoplamiento y condensadores de capa

A veces, los ingenieros ignoran el propósito de usar el desacoplamiento, solo dispersan muchos condensadores de diferentes tamaños en la placa de circuito para poner a tierra fuentes de energía con menor resistencia. ¿Pero la pregunta sigue ahí: ¿ cuántos condensadores se necesitan? Muchos documentos relevantes sugieren que muchos condensadores de diferentes tamaños deben usarse para reducir la resistencia del sistema de transmisión de energía (pds), pero esto no es del todo correcto. Por el contrario, la resistencia del PDS se puede reducir simplemente seleccionando el tamaño y el tipo de condensadores correctos.

Acoplamiento de capas

Algunos diseños de PCB inevitablemente tienen capas de circuito superpuestas. En algunos casos, puede ser una capa analógica sensible (como fuente de alimentación, puesta a tierra o señal), y la capa inferior es una capa digital de alto ruido.

Esto se ignora a menudo porque la capa de alto ruido está en otra capa debajo de la capa de simulación sensible. Sin embargo, un simple experimento puede demostrar que no es así. Tomemos como ejemplo una capa e inyecte una señal en cualquier capa. Luego se conecta la otra capa y se acoplan las capas adyacentes cruzadas al analizador de espectro.

Puesta a tierra independiente

¿La pregunta más frecuente que hacen los diseñadores de cadenas de señal analógicas es: ¿ el plano de tierra debe dividirse en plano de tierra agnd y dgnd cuando se utiliza adc? La breve respuesta es: depende de la situación. La respuesta detallada es: generalmente no se separa. ¿¿ por qué no? Porque en la mayoría de los casos, la separación ciega del plano de tierra solo aumentará la inducción del circuito, y las desventajas superan las ventajas.