Conception électronique - Connecteurs et processus de fond de panier d'analyse si dans la conception de PCB

1. Conception de connecteur de panneau arrière de carte de circuit imprimé

Le connecteur de fond de carte PCB (backplane Connector) est un connecteur couramment utilisé dans les grands appareils de communication, les serveurs et supercalculateurs ultra - haute performance, les ordinateurs industriels et les périphériques de stockage haut de gamme. Sa fonction principale est de connecter la carte fille et le panneau arrière. Une structure verticale à 90° est formée entre le placage et le fond de panier pour la transmission de signaux différentiels à grande vitesse (signaux différentiels) ou de signaux à extrémité unique (signaux à extrémité unique) et de courants importants.

Le connecteur HM de 2 mm est conçu avec une épissure tête - queue. Il existe différents types a, B, C, etc. les deux blocs fonctionnels du type a ont des fonctions de guidage et de positionnement (positionné avec le connecteur sur la carte) qui empêchent les erreurs de direction d'insertion. Le type B n'a pas de fonction de positionnement du tout et le type C, en tant qu'extrémité d'épissure, a une fonction de positionnement partielle, comme le montre l'image ci - dessous. Lors de l'utilisation de connecteurs pour assembler des groupes ou des connecteurs individuels, vous devez tenir compte des problèmes de positionnement des connecteurs. Il existe deux types de connecteurs 2mm: blindage entre colonnes et blindage de boîtier. Lors de l'utilisation réelle du connecteur, il doit être sélectionné en fonction de la disposition du signal de la broche de terre et des exigences de blindage; Du point de vue EMC, il est préférable de choisir un boîtier blindé. En outre, il existe des connecteurs hs3 spécialement conçus pour la transmission de signaux à grande vitesse. Le blindage entre les broches et le signal a été pris en compte dans la conception du connecteur. La diaphonie générée par le connecteur lors de la transmission de signaux à grande vitesse est faible et l'utilisation des broches de signal est également plus élevée, mais plus chère.

En principe, le modèle du connecteur est celui de la ligne de transmission, mais la transmission du signal n'est pas référencée au plan de masse et le chemin de retour est formé par une broche de masse. Il doit y avoir un certain nombre de lignes de signal qui partagent une boucle de masse et il faut donc prêter attention aux perturbations de conduction causées par la diaphonie du connecteur.

Pour l'Arrangement de signal de broche de connecteur, la distribution de signal est d'abord déterminée et l'emplacement et le nombre de broches de signal, d'alimentation et de mise à la terre sont raisonnablement attribués. Le principe est de réduire la diaphonie, de réduire le rayonnement et d'assurer une boucle de mise à la terre. Il est préférable d'avoir un chemin de retour près de chaque broche de signal. La clé est que les lignes de signal sont séparées des autres signaux par des broches de terre. En tenant compte des Inserts électriques, pour un connecteur HM de 2 mm, la broche de terre est plus longue que la broche d'alimentation et la broche la plus longue est affectée à la terre et à la broche de connexion d'alimentation. Les broches de mise à la terre et les signaux sont recommandés. Les broches sont disposées selon un motif de fleur de prunier, entrelacées en fonction du signal à grande vitesse et de la position des broches de mise à la terre pour réduire la diaphonie.

Deuxièmement, l'analyse si dans le processus de conception de PCB

L'intégrité du signal PCB n'est pas un phénomène nouveau, mais il n'a pas reçu beaucoup d'attention dans les premiers jours du monde numérique. Avec le développement des technologies de l'information et l'avènement de l'ère de l'Internet, les gens ont besoin de communiquer à travers une variété de systèmes de communication / informatique numériques à haut débit. Dans ce vaste marché, l'analyse de l'intégrité du signal joue un rôle de plus en plus important pour assurer le fonctionnement fiable de ces systèmes électroniques. Le prototype peut toujours être sur le banc d'essai sans guide si préalable. Sans vérification si après le câblage, le produit peut se tromper dans l'application. L'analyse si est présente tout au long du processus de conception à grande vitesse et est étroitement intégrée à chaque étape de conception. En général, il existe deux états pour l'analyse si: analyse pré - câblage et analyse post - câblage.

Avant le câblage PCB, l'analyse si peut être utilisée pour sélectionner la technologie d'E / s, la distribution d'horloge, le type d'encapsulation de la puce, le type de périphérique, la pile de couches, l'allocation de broches, la topologie du réseau, la stratégie de terminaison, etc. l'analyse si prend en compte divers paramètres de conception et utilise le schéma résultant comme périphérique.

Les instructions de mise en page et de routage garantissent l'intégrité du signal pour la mise en page physique. Il suivra les exigences de bruit et de synchronisation. L'analyse si réduira les cycles de conception en réduisant les conceptions répétitives et les retouches de mise en page / câblage.

Après le câblage du PCB, si Analytics peut vérifier l'exactitude des directives de conception si et des contraintes de conception. Il vérifiera les conflits si dans la conception actuelle, tels que le bruit réfléchi, la sonnerie, la diaphonie et le rebond à la terre. Dans le même temps, il révèle des problèmes si négligés avant le câblage, car l'analyse après le câblage est basée sur la mise en œuvre de données de mise en page physique plutôt que sur des données prédictives ou des modèles. En bref, il permet d'obtenir des résultats de simulation plus précis.

Si l'analyse si est entièrement suivie tout au long du processus de conception du PCB, un système fiable et performant peut être rapidement réalisé. Dans le passé, les conceptions physiques faites par les ingénieurs de mise en page étaient simplement des mises en page mécaniques pour la production mécanique et n'impliquaient pratiquement aucune conception d'intégrité du signal. Avec l'évolution rapide des systèmes électroniques, les ingénieurs système chargés de développer le matériel ont progressivement dû réfléchir à la conception de l'intégrité du signal, par exemple en établissant des règles de conception et des limites de câblage. Souvent, leurs connaissances dans ce domaine proviennent de l'expérience accumulée par les concepteurs de produits précédents, de sorte qu'ils ne comprennent pas la nature du problème si.

Face à ce défi, un ingénieur si professionnel est nécessaire pour le rejoindre. Lorsque vous envisagez d'utiliser un nouveau processus, tel qu'un nouveau dispositif ou un nouveau processus d'encapsulation de puce ou de production de cartes, les ingénieurs si analysent les caractéristiques électriques de la technologie du côté si, puis effectuent des simulations via un logiciel de modélisation et de simulation si pour élaborer des directives de câblage. Ces outils si doivent être suffisamment précis pour construire des interconnexions au niveau du gabarit, telles que des sur - trous, des traces et des piles planes. Dans le même temps, il doit avoir une vitesse de simulation suffisante pour analyser ce qui se passe si le modèle de conduite / charge et la stratégie de terminaison sont sélectionnés. Enfin, les ingénieurs si élaboreront une série de règles de conception et les transmettront aux ingénieurs de conception et aux ingénieurs de câblage. Ensuite, les ingénieurs de conception (qui sont responsables de la conception globale du système) doivent s'assurer que les règles de conception sont pleinement appliquées. Une fois le câblage et la disposition préliminaires de la carte terminés, une analyse partielle du réseau critique peut être effectuée, ainsi qu'une vérification post - câblage. Le processus d'analyse si implique de nombreux réseaux pertinents, de sorte que la simulation doit être rapide, même si elle peut ne pas atteindre la précision attendue par les ingénieurs si. Une fois câblé

Les ingénieurs PCB obtiennent la disposition si et les règles de câblage, ils peuvent générer une conception physique optimisée basée sur ces contraintes et fourniront des rapports sur les conflits si dans le système de câblage. Pour ces conflits, les ingénieurs de câblage travailleront avec les ingénieurs de conception et les ingénieurs système pour résoudre ces problèmes si.