Tecnología de PCB - Pasos para que los fabricantes de circuitos de alta frecuencia expliquen los PCB

Estamos hablando de hacer realidad el esquema de diseño Placa de circuito impreso. Por favor, no subestimes el proceso. Hay muchas cosas que funcionan en principio, pero no se pueden lograr en ingeniería., O alguien más no puede, so it's not difficult to make a Buen Placa de circuito impreso, Pero no es fácil hacer algo bien. Placa de circuito impreso.

Dos dificultades en el campo de la microelectrónica son el procesamiento de señales de alta frecuencia y señales débiles.. A este respecto, Nivel Placa de circuito impreso La producción es especialmente importante. El mismo principio de diseño, El mismo componente, Hecho por diferentes personas Placa de circuito impreso Placa de circuito with different results, ¿Entonces, cómo hacer algo bueno? Placa de circuito impreso circuit board? Sobre la base de nuestra experiencia pasada, I would like to share my views on the following aspects:

1., Objetivos de diseño claros

Recibir tareas de diseño, En primer lugar, Es necesario aclarar los objetivos de diseño, ¿Es normal? Placa de circuito impreso, Alta frecuencia Placa de circuito impreso, Procesamiento de señales pequeñas Placa de circuito impreso O procesamiento simultáneo de señales de alta frecuencia y pequeñas Placa de circuito impreso. Si es normal Placa de circuito impreso, Mientras el diseño y el cableado sean razonables y limpios, Dimensiones mecánicas exactas, Como líneas de carga media y largas, Es necesario reducir la carga de alguna manera, Mejora de la conducción a larga distancia, Y centrarse en la prevención de la reflexión a largo plazo.

Cuando hay más de 4.0 MHz de líneas de señal en el tablero, Se prestará especial atención a estas líneas de señal, Por ejemplo, conversación cruzada entre líneas. Basado en la teoría de la red de parámetros distribuidos, La alta velocidad y la interacción entre sus conexiones son factores decisivos, Esto no puede ser ignorado en el diseño del sistema. Con el aumento de la velocidad de transmisión de la puerta, La resistencia en la línea de señal aumentará en consecuencia, Y la conversación cruzada entre líneas de señal adyacentes aumentará proporcionalmente. Normalmente, Consumo de energía y disipación de calor Alta velocidad El circuito también es muy grande., Qué aspectos deben tenerse en cuenta en la producción Alta velocidad Placa de circuito impreso.

Cuando hay señales débiles de milivoltios o incluso microvoltios en el tablero, Debe prestarse especial atención a estas líneas de señal. Porque la pequeña señal es demasiado débil., Fácilmente perturbado por otras señales fuertes. El blindaje suele ser necesario, De lo contrario, la relación señal - ruido se reducirá en gran medida. Por consiguiente,, La señal útil está sumergida por el ruido y no puede ser extraída eficazmente..

2.., Entender los requisitos funcionales de los componentes para el diseño y cableado

Sabemos que algunos componentes especiales tienen requisitos especiales de diseño y cableado, Por ejemplo, señales analógicas utilizadas en lo y APH, El amplificador de señal analógica necesita una fuente de alimentación estable y una onda baja. La pequeña parte analógica de la señal debe mantenerse lo más alejada posible de la fuente de alimentación. En el tablero Oti, La pequeña parte amplificada de la señal está especialmente equipada con un escudo para proteger contra las interferencias electromagnéticas espurias. El chip glink utilizado en el tablero Oti adopta el proceso ecl, Esto consume mucha energía y genera mucho calor.. El problema de la disipación de calor debe tenerse especialmente en cuenta en el diseño. Si se utiliza disipación natural de calor, El chip glink debe colocarse en un lugar donde el flujo de aire sea suave., Y el calor liberado no tiene un gran impacto en otros chips. Si el tablero está equipado con un cuerno u otro dispositivo de alta potencia, Puede causar una grave contaminación de la fuente de alimentación, which should also be paid enough attention

3., Considerar la disposición de los componentes

El primer factor a tener en cuenta en la disposición de los componentes es el rendimiento eléctrico. Las partes estrechamente unidas deben mantenerse juntas en la medida de lo posible.. Especialmente para algunas personas Alta velocidad Línea, El diseño debe ser lo más corto posible, Las señales de alimentación y los pequeños dispositivos de señalización deben separarse. Bajo la premisa de satisfacer el rendimiento del circuito, Los componentes deben colocarse ordenadamente, Hermoso y fácil de probar. También debe tenerse en cuenta el tamaño mecánico de la placa de circuito y la posición del enchufe..

En el interior Alta velocidad Sistema, El tiempo de retardo de puesta a tierra y transmisión de la línea de interconexión es también el primer factor considerado en el diseño del sistema.. El tiempo de transmisión de la línea de señal tiene una gran influencia en la velocidad de todo el sistema., En particular, Alta velocidad Circuito ecl. Aunque el bloque en sí tiene alta velocidad, the system speed can be greatly reduced due to the increase of the delay time caused by the common interconnect on the backplane (there is about 2ns delay per 30cm Línea length), Es mejor poner un contador de sincronización en el mismo tablero, Debido a que el tiempo de retraso de la transmisión de la señal a diferentes placas no es igual, Esto puede causar errores en el generador de registro de cambios. Si no se puede poner en una tabla, La longitud de la línea de reloj desde la fuente común del reloj hasta cada tablero debe ser igual, y la sincronización es la clave.

4, Consideraciones de cableado

Con la finalización del diseño de la red otni y Star, Habrá más juntas Alta velocidad Diseño de líneas de señal superiores a 100 MHz. Aquí están algunos conceptos básicos: Alta velocidad line.

Líneas de transmisión:

Cualquier ruta de señal "larga" en Placa de circuito impreso Puede considerarse una línea de transmisión. Si el tiempo de retardo de transmisión de la línea es mucho más corto que el tiempo de subida de la señal, El reflejo de la señal principal generado durante el aumento de la señal se inundará. Para la mayoría de los circuitos mos, La relación entre el tiempo de subida y el tiempo de retardo de la línea es mucho mayor, Por lo tanto, la longitud de la línea puede medirse en metros sin distorsión de la señal. Para circuitos lógicos rápidos, Especialmente ecl de alta velocidad.

Hay dos maneras de hacer que los circuitos de alta velocidad funcionen en líneas relativamente largas sin distorsión grave de la forma de onda. Ttl utiliza el método de sujeción Schottky para el borde de caída rápida, por lo que el exceso de impulso se sujeta a la caída de tensión del diodo de primer orden por debajo del potencial de puesta a tierra, lo que reduce la amplitud del pulso inverso y permite el exceso de impulso en el borde de subida lenta, pero Se atenua por una Impedancia de salida relativamente alta (50 - 80 islas) del circuito a nivel "H". Además, debido a la Alta inmunidad del Estado "H", el problema del retroceso no es muy prominente. Para los dispositivos de la serie hct, el efecto de mejora será más obvio si se utilizan los métodos de sujeción de diodos Schottky y terminación de la serie.

Cuando hay un ventilador a lo largo de la línea de señal, Los métodos de formación ttl mencionados anteriormente parecen inadecuados a altas tasas de bits y velocidades de borde más rápidas.. Porque hay ondas reflejadas en la línea, Tienden a combinarse a altas tasas de bits, Causa una grave distorsión de la señal, baja capacidad anti - interferencia. Por consiguiente,, Para resolver el problema de la reflexión, Otro método comúnmente utilizado en el sistema ecl: el método de emparejamiento de impedancia de línea. Así, Puede controlar la reflexión y garantizar la integridad de la señal.

Estrictamente hablando, Ttl convencional y dispositivos CMOS para velocidades de borde más lentas, Las líneas de transmisión no son necesarias. Para Alta velocidad Dispositivo ecl con velocidad de borde más rápida, Las líneas de transmisión no siempre son necesarias. Sin embargo,, Cuando se utiliza una línea de transmisión, Tienen la ventaja de predecir el retraso de la línea y controlar la reflexión y la oscilación mediante el emparejamiento de impedancia..

1. Factores básicos que determinan el uso de líneas de transmisión:

(1) Along the rate of the system signal, (2) connection distance, (3) capacitive load (fan out), (4) resistive load (line termination mode)（ 5) Allowable percentage of recoil and overshoot (reduction of AC immunity).

2. Varios tipos de líneas de transmisión

(1) Coaxial and twisted pair: they are often used for system to system connections. La impedancia característica del cable coaxial es generalmente de 50 y 75 ω, El PAR retorcido es generalmente 110.

(2) Microstrip line on Placa de circuito impreso: a microstrip line is a strip conductor (signal line). Está separado del plano de tierra a través del dieléctrico. Si el espesor de la línea, La anchura y la distancia del plano del suelo son controlables, Entonces su impedancia característica también es controlable. The characteristic impedance Z0 of microstrip line is:

Varios tipos de líneas de transmisión de Placa de circuito impreso

Línea de cinta en una placa de circuito impreso: la línea de cinta es una línea de cinta de cobre colocada entre dos planos conductores. Si el espesor y la anchura de la línea, la constante dieléctrica del medio y la distancia entre los dos planos conductores son controlables, la impedancia característica de la línea también es controlable:

Línea de banda en placa de circuito impreso

3. Terminación de la línea de transmisión

Si el extremo receptor de la línea termina con una resistencia igual a la impedancia característica de la línea, Las líneas de transmisión se denominan conexiones terminales paralelas. Se utiliza principalmente para obtener el mejor rendimiento eléctrico, Incluye la conducción de cargas distribuidas.

A veces, Para ahorrar energía, 104 conectado en serie con resistencias de terminación para formar un circuito de terminación AC, Puede reducir eficazmente la pérdida de corriente continua.

La resistencia está conectada en serie entre el conductor y la línea de transmisión, Y el terminal de la línea ya no está conectado a la resistencia terminal. Este método de terminación se llama terminación en serie. El exceso de impulso y el zumbido de las líneas largas pueden controlarse mediante amortiguación en serie o terminación en serie.. Series damping is realized by using a small resistor (generally 10-75 Ω) connected in series with the output end of the driving gate. This damping method is suitable for connecting with lines whose characteristic impedance is controlled (such as backplane wiring, Atesorar Placa de circuito Plano sin tierra, La mayoría de los cables de bobinado, Etc..).

Resumen: Si usted domina los pasos anteriores, Puedes hacer una buena acción fácilmente. Placa de circuito impreso, Pero tomará años dominar estas habilidades., Pero no tienes que preocuparte., IPlaca de circuito impreso Tener una rica experiencia, Si tiene algún problema técnico o de producto, Por favor, no dude en ponerse en contacto con nosotros, Estamos encantados de comunicarnos con usted..