Technique RF - Résumé des cinq expériences de conception de circuits RF ​

Dans la théorie de l'électronique, un champ magnétique se forme autour d'un conducteur lorsqu'un courant électrique le traverse; Lorsqu'un courant alternatif traverse un conducteur, un champ électromagnétique alternatif, appelé onde électromagnétique, se forme autour du conducteur.

Lorsque la fréquence des ondes électromagnétiques est inférieure à 100 kHz, les ondes électromagnétiques sont absorbées par la surface et ne peuvent pas former de transmission efficace, mais lorsque la fréquence des ondes électromagnétiques est élevée, elles peuvent voyager dans l'air et être réfléchies par l'ionosphère à la périphérie extérieure de l'atmosphère, créant une capacité de transmission à longue distance. Ainsi, un courant alternatif variant moins de 1000 fois par seconde est appelé courant basse fréquence, un courant alternatif variant plus de 1000 fois est appelé courant haute fréquence, la radiofréquence étant un tel courant haute fréquence. La radiofréquence est appelée radiofréquence.

Un circuit radiofréquence est constitué de composants passifs, de dispositifs actifs et de réseaux passifs. Les caractéristiques fréquentielles des éléments utilisés dans les circuits radiofréquences sont différentes de celles des éléments utilisés dans les circuits basse fréquence. Outre que les caractéristiques fréquentielles des composants et des circuits basse fréquence sont différentes, les caractéristiques des circuits radiofréquence dans le domaine de l'électronique sont également différentes des circuits basse fréquence. Dans les conditions de haute fréquence, la capacité parasite et l'inductance parasite ont une grande influence sur le circuit. Dans les circuits basse fréquence, ces paramètres parasites ont peu d'influence sur les performances du circuit. À mesure que la fréquence augmente, l'influence des paramètres parasites devient plus importante. Dans les têtes haute fréquence des premiers récepteurs de télévision en bande VHF et dans les circuits frontaux des récepteurs de communication, l'effet des capacités parasites est si important qu'il n'est plus nécessaire d'ajouter de condensateurs supplémentaires.

De plus, ce circuit a un effet dermocosmétique dans des conditions de radiofréquence. Contrairement au courant continu, le courant circule dans tout le conducteur dans des conditions de courant continu, tandis que le courant circule à la surface du conducteur dans des conditions de haute fréquence. Il en résulte que la résistance AC haute fréquence est supérieure à la résistance DC.

Un autre problème dans les circuits haute fréquence est l'effet de rayonnement électromagnétique. À mesure que la fréquence augmente, le circuit devient un radiateur lorsque la longueur d'onde est comparable à la taille du circuit de 12. À ce stade, divers effets de couplage se produisent entre les circuits et entre les circuits et l'environnement extérieur, ce qui entraîne de nombreux problèmes d'interférence.

La conception des cartes RF, comme les interférences électromagnétiques, a toujours été la partie la plus difficile à contrôler pour les ingénieurs. Bien qu'il existe encore de nombreuses incertitudes quant à la conception des cartes RF, il existe encore une certaine régularité dans la conception des cartes RF. Divers problèmes liés à la conception de partitionnement des cartes RF seront discutés ci - dessous.

Résumé des cinq expériences

1. Principes de disposition des circuits RF

Lors de la conception d'une disposition RF, les principes généraux suivants doivent d'abord être respectés:

(1) séparez autant que possible les amplificateurs RF haute puissance (HPA) et les amplificateurs à faible bruit (LNA). En termes simples, éloigner le circuit émetteur radiofréquence de forte puissance du circuit récepteur radiofréquence de faible puissance;

(2) assurez - vous que la zone de haute puissance de la carte PCB a au moins une pièce entière mise à la terre, de préférence sans trou. Bien sûr, plus la surface de la Feuille de cuivre est grande, mieux c'est;

(3) Le découplage de la puce et de l'alimentation est également extrêmement important;

(4) la sortie RF doit généralement être éloignée de l'entrée RF;

(5) Les signaux analogiques sensibles doivent être aussi éloignés que possible des signaux numériques à grande vitesse et des signaux RF;

II. Zonage physique, zonage de conception de zonage électrique

Le zonage physique concerne principalement des questions telles que la disposition des composants, l'orientation et le blindage; Les partitions électriques peuvent continuer à être décomposées en partitions pour la distribution électrique, le câblage RF, les circuits et signaux sensibles et la mise à la terre.

1. Problèmes de zonage physique

La disposition des composants montre la qualité de la conception RF. La technique la plus efficace consiste à fixer le composant sur le chemin radiofréquence et à ajuster son orientation de manière à minimiser la longueur du chemin radiofréquence, à éloigner l'entrée de la sortie et à séparer autant que possible les circuits de forte puissance et les circuits de faible puissance de la masse.

La méthode la plus efficace pour empiler une carte est de disposer le plan de masse principal (masse principale) sur la deuxième couche sous la couche superficielle et de câbler les lignes RF sur la couche superficielle autant que possible. Minimiser la taille des pores sur le chemin RF peut non seulement réduire l'inductance du chemin, mais aussi réduire les points de soudure virtuels sur la masse principale et réduire les risques de fuite d'énergie RF dans d'autres zones du stratifié.

2. Principe de câblage RF

Les traces RF et if doivent être croisées autant que possible et espacées autant que possible entre elles. Le chemin RF correct est très important pour la performance de l'ensemble de la carte PCB, c'est pourquoi la disposition des composants se trouve généralement sur la carte PCB du téléphone. Les raisons qui prennent le plus de temps dans la conception. Dans la conception de la carte PCB du téléphone portable, généralement le circuit d'amplification à faible bruit peut être placé d'un côté de la carte PCB, l'amplificateur à haute puissance de l'autre côté et enfin connecté à l'extrémité RF et au traitement en bande de base du même côté via un duplexeur. Sur l'antenne à la fin de l'appareil. Quelques astuces sont nécessaires pour s'assurer que les trous traversants ne transmettent pas l'énergie RF d'un côté à l'autre de la plaque. Une technique courante consiste à utiliser des trous borgnes des deux côtés. Les effets néfastes des trous traversants peuvent être minimisés en les disposant dans des zones sans interférence RF des deux côtés de la carte PCB.

Il est parfois impossible d'assurer une isolation suffisante entre plusieurs blocs de circuit. Dans ce cas, il est nécessaire d'envisager l'utilisation d'un blindage métallique pour masquer l'énergie RF dans la zone RF. Le bouclier métallique doit être soudé au sol et doit être conservé avec les composants. La bonne distance et donc besoin d'occuper un espace précieux sur la carte PCB. Il est très important d'assurer autant que possible l'intégrité du bouclier. La ligne de signal numérique entrant dans le bouclier métallique doit aller aussi loin que possible à la couche interne, la couche de PCB sous la couche de câblage est de préférence la couche de mise à la terre. Les lignes de signaux RF peuvent être tirées d'un petit écart au fond du blindage métallique et d'une couche de câblage au niveau de l'écart de masse, mais avec autant de terre que possible autour de l'écart, les mises à la terre sur les différentes couches peuvent être reliées entre elles par de multiples pores.

3. Découplage de la puce avec l'alimentation

De nombreuses puces RF avec circuits linéaires intégrés sont très sensibles au bruit de puissance. Typiquement, jusqu'à quatre condensateurs et une inductance d'isolement sont nécessaires par puce pour s'assurer que tous les bruits de puissance sont filtrés. Un circuit intégré ou un amplificateur a généralement une sortie à drain ouvert et nécessite donc une inductance de pull - up pour fournir une charge RF Haute impédance et une alimentation DC basse impédance. Le même principe s'applique au découplage de l'alimentation du côté de cette inductance.

Certaines puces nécessitent plusieurs Alimentations pour fonctionner, vous pouvez donc avoir besoin de deux ou trois groupes de condensateurs et d’inductances pour les découpler séparément. Les inducteurs sont rarement connectés en parallèle, car cela crée un transformateur creux et provoque des interférences mutuelles. Les signaux, et donc la distance entre eux, doivent être au moins égaux à la hauteur de l'un des dispositifs, ou disposés à angle droit pour minimiser leur inductance mutuelle.

4. Principe de zonage électrique

Le principe du zonage électrique est à peu près le même que celui du zonage physique, mais il contient également d'autres facteurs. Certaines parties du téléphone utilisent des tensions de fonctionnement différentes et sont contrôlées par un logiciel pour prolonger la durée de vie de la batterie. Cela signifie que le téléphone doit faire fonctionner plusieurs sources d'alimentation, ce qui crée plus de problèmes pour l'isolation.

L'alimentation est généralement introduite à partir du connecteur et immédiatement découplée pour filtrer tout bruit à l'extérieur de la carte, puis distribuée après avoir traversé un ensemble d'interrupteurs ou de régulateurs. La plupart des circuits sur la carte PCB du téléphone ont peu de courant continu, de sorte que la largeur des pistes n'est généralement pas un problème. Cependant, il est nécessaire de câbler séparément une ligne de courant élevé aussi large que possible pour l'alimentation de l'amplificateur de forte puissance afin de minimiser les chutes de tension de transmission. Pour éviter une perte de courant excessive, de multiples pores sont nécessaires pour transporter le courant d'une couche à l'autre. De plus, si le découplage complet n'est pas possible au niveau des broches d'alimentation de l'amplificateur de forte puissance, le bruit de forte puissance rayonne sur toute la carte et provoque divers problèmes.

La mise à la terre d'un amplificateur de haute puissance est essentielle et nécessite souvent la conception d'un blindage métallique pour celui - ci. Dans la plupart des cas, il est également essentiel de s'assurer que la sortie RF est éloignée de l'entrée RF. Cela s'applique également aux amplificateurs, Buffers et filtres. Dans le pire des cas, si les sorties des amplificateurs et des Buffers sont renvoyées à leurs entrées avec la phase et l'amplitude appropriées, elles peuvent avoir des oscillations auto - excitées. Dans le meilleur des cas, ils seront en mesure de fonctionner de manière stable dans toutes les conditions de température et de tension.

En effet, ils peuvent devenir instables et ajouter du bruit et des signaux d'intermodulation au Signal RF. Si la ligne de Signal RF doit reboucler de l'entrée vers la sortie du filtre, cela peut sérieusement endommager le caractère passe - bande du filtre. Pour obtenir une bonne isolation entre l'entrée et la sortie, il faut d'abord disposer d'une masse autour du filtre, puis disposer d'une masse au niveau de la couche inférieure du filtre et la relier à la masse principale autour du filtre. C'est aussi un bon moyen de garder les lignes de signal qui doivent traverser le filtre aussi loin que possible des broches du filtre.

De plus, la mise à la terre à divers endroits sur toute la plaque doit être effectuée avec beaucoup de soin, sinon des canaux de couplage seront introduits. Parfois, vous pouvez choisir d'adopter une seule extrémité ou une ligne de Signal RF équilibrée. Les principes de l'interférence croisée et de l'EMC / EMI s'appliquent également ici. Des lignes de Signal RF équilibrées peuvent réduire le bruit et les interférences croisées si elles sont correctement câblées, mais leur impédance est généralement élevée et il est essentiel de maintenir une largeur de ligne raisonnable pour obtenir une source de signal, une trace et une impédance de charge adaptées. Le câblage réel peut avoir quelques difficultés. Un buffer peut être utilisé pour améliorer l'effet d'isolation, car il peut diviser le même signal en deux et être utilisé pour piloter différents circuits, en particulier un oscillateur local peut nécessiter un buffer pour piloter plusieurs mélangeurs.

Lorsque le mélangeur atteint l'état d'isolation en mode commun à la fréquence RF, il ne fonctionnera pas correctement. Les Buffers isolent bien les variations d'impédance à différentes fréquences, de sorte que les circuits ne interfèrent pas les uns avec les autres. Les tampons sont très utiles pour la conception. Ils peuvent suivre les circuits qui doivent être pilotés, de sorte que les trajectoires de sortie haute puissance sont très courtes. Parce que le niveau du signal d'entrée des Buffers est relativement faible, ils ne perturbent pas facilement les autres signaux sur la carte. Le circuit provoque des interférences. Un oscillateur commandé en tension (VCO) peut convertir une tension variable en une fréquence variable. Cette fonction est utilisée pour la commutation de Canal à grande vitesse, mais elle convertit également le bruit de suivi sur la tension de commande en petites variations de fréquence, ce qui permet au Signal RF d'augmenter le bruit.

5. Résoudre le problème du bruit

Tout d'abord, la bande passante attendue de la ligne de commande peut être comprise entre DC et 2 MHz et il est pratiquement impossible d'éliminer le bruit d'une telle bande passante par filtrage; Deuxièmement, la ligne de contrôle VCO fait généralement partie de la boucle de rétroaction qui contrôle la fréquence. Le bruit peut être partout, il est donc important de manipuler les lignes de contrôle VCO avec le plus grand soin. Assurez - vous que la mise à la terre sous les traces RF est solide et que tous les composants sont fermement attachés à la terre principale et isolés des autres traces qui peuvent causer du bruit.

De plus, il est nécessaire de s'assurer que l'alimentation du VCO est suffisamment découplée. Comme la sortie RF du VCO est généralement de niveau relativement élevé, le signal de sortie du VCO peut facilement interférer avec d'autres circuits et une attention particulière doit être accordée au VCO. En effet, un VCO est généralement placé à l'extrémité d'une zone RF et nécessite parfois un blindage métallique. Le circuit résonant (un pour l'émetteur et l'autre pour le récepteur) est lié au VCO, mais il a également ses propres caractéristiques. En termes simples, un circuit résonant est un circuit résonant parallèle avec une diode Capacitive qui aide à régler la fréquence de fonctionnement du VCO et à moduler la parole ou les données en un signal RF. Tous les principes de conception VCO s'appliquent également aux circuits résonants. Les circuits résonants étant généralement très sensibles au bruit car ils contiennent un nombre important de composants, ont une large zone de distribution sur la carte et fonctionnent généralement à des fréquences RF très élevées.

Les signaux sont généralement disposés sur des broches adjacentes de la puce, mais ces broches de signal doivent fonctionner avec des inductances et des condensateurs relativement grands, ce qui nécessite à son tour que ces inductances ou condensateurs soient situés très près et soient connectés sur une boucle de commande sensible au bruit. Ce n'est pas facile de le faire.

Les amplificateurs à contrôle automatique de gain (AGC) sont également sujets à des problèmes. Le circuit d'émission et le circuit de réception auront tous deux un amplificateur AGC. Les amplificateurs AGC sont généralement efficaces pour filtrer le bruit, mais comme les téléphones mobiles ont la capacité de gérer les variations rapides de l'intensité des signaux émis et reçus, les circuits AGC doivent avoir une bande passante assez large, ce qui facilite l'introduction des amplificateurs AGC sur certains circuits critiques. Conception les circuits AGC doivent être conformes à de bonnes techniques de conception de circuits analogiques associées à de courtes broches d'entrée d'amplificateur opérationnel et à de courts chemins de rétroaction, qui doivent tous deux être éloignés des traces de signaux RF, if ou numériques à grande vitesse.

De même, une bonne mise à la terre est indispensable et l'alimentation de la puce doit être bien découplée. S'il est nécessaire de brancher un long fil à l'entrée ou à la sortie, il est préférable de le brancher à la sortie. En général, l'impédance en sortie est beaucoup plus faible et ne provoque pas facilement de bruit. En général, plus le niveau du signal est élevé, plus il est facile d'introduire du bruit dans d'autres circuits.

Dans toutes les conceptions de PCB, il est un principe général de garder les circuits numériques aussi loin que possible des circuits analogiques, ce qui s'applique également aux conceptions de PCB RF. La mise à la terre analogique commune et la mise à la terre des lignes de signal blindées et séparées sont généralement tout aussi importantes. Par conséquent, une planification minutieuse, une disposition réfléchie des composants et une évaluation approfondie de la disposition sont tous très importants au début de la conception, et les circuits RF doivent également être utilisés. Éloignez - vous des lignes analogiques et de certains signaux numériques très critiques. Toutes les pistes RF, les Plots et les composants doivent être remplis de cuivre de masse autant que possible et connectés à la masse principale autant que possible. Si les traces RF doivent traverser les lignes de signal, essayez de câbler une couche de terre reliée à la terre principale le long des traces RF entre elles. Si ce n'est pas possible, assurez - vous qu'ils sont croisés. Cela minimise le couplage capacitif. Dans le même temps, placez autant de terre que possible autour de chaque piste RF et connectez - la à la terre principale.

De plus, minimiser la distance entre les traces RF parallèles permet de minimiser le couplage inductif. L'isolation fonctionne mieux lorsque le plan de masse solide est placé directement sur la première couche sous la surface, bien que d'autres méthodes soigneusement conçues fonctionnent également. Sur chaque couche de la carte PCB, placez autant de terre que possible et connectez - la à la terre principale. Les traces sont placées le plus près possible pour augmenter le nombre de diagrammes de la couche de signal interne et de la couche de distribution électrique, et les traces sont ajustées de manière appropriée pour permettre de disposer les Vias de connexion de masse sur les diagrammes isolés de la surface. La mise à la terre libre sur les différentes couches du PCB doit être évitée car elles peuvent capter ou injecter du bruit comme une petite antenne. Dans la plupart des cas, si vous ne pouvez pas les connecter à la terre principale, vous feriez mieux de les supprimer.

3, la conception de la carte PCB devrait prêter attention à plusieurs aspects

1. Traitement de l'alimentation et du fil de terre

Même si le câblage dans l'ensemble de la carte PCB est bien fait, les interférences dues à une mauvaise prise en compte de l'alimentation et du câblage de terre peuvent réduire les performances du produit et parfois même affecter son succès. Par conséquent, le câblage des fils et des fils de terre doit être pris au sérieux et les interférences sonores générées par les fils et les fils de terre doivent être minimisées pour assurer la qualité du produit. Chaque ingénieur travaillant sur la conception de produits électroniques comprend les causes du bruit entre la ligne de terre et la ligne d'alimentation et ne présente maintenant que la réduction du bruit:

(1) Il est bien connu d'ajouter un condensateur de découplage entre l'alimentation et la masse.

(2) Élargissez la largeur de la ligne d'alimentation et de la ligne de terre autant que possible, de préférence la ligne de terre est plus large que la ligne d'alimentation, leur relation est: ligne de terre > ligne d'alimentation > ligne de signal, généralement la largeur de la ligne de signal est: 0,2 ½ 0,3 mm, la plus mince. La largeur peut atteindre 0,05 ½ 0,07 mm, la ligne d'alimentation est de 1,2 ½ 0,5 mm. Pour les circuits imprimés numériques, Une large ligne de terre peut être utilisée pour former une boucle, c'est - à - dire pour former un réseau de mise à la terre à utiliser (la mise à la terre d'un circuit analogique ne peut pas être utilisée de cette manière).

(3) utilisez une grande surface de couche de cuivre comme fil de mise à la terre et mettez à la terre les endroits non utilisés sur la carte de circuit imprimé comme fil de mise à la terre. Ou peut être fait en panneau multicouche, l'alimentation et le fil de terre occupent chacun une couche.

Traitement de masse commun des circuits numériques et analogiques

De nombreuses cartes de circuits imprimés ne sont plus des circuits monofonctionnels (numériques ou analogiques), mais consistent en un mélange de circuits numériques et analogiques. Il est donc nécessaire, lors du câblage, de prendre en compte les interférences mutuelles entre elles et notamment les interférences sonores sur les lignes de masse. La fréquence du circuit numérique est élevée et la sensibilité du circuit analogique est forte. Pour les lignes de signal, les lignes de signal haute fréquence doivent être aussi éloignées que possible des dispositifs de circuit analogique sensibles. Pour les lignes de terre, l'ensemble du PCB n'a qu'un seul nœud avec le monde extérieur, de sorte que le problème de la mise à la terre commune numérique et analogique doit être traité à l'intérieur du PCB, alors que la mise à la terre numérique et analogique sont en fait séparées à l'intérieur de la carte, et ils ne sont pas connectés les uns aux autres, mais à l'interface qui relie le PCB au monde extérieur (comme une fiche, etc.). Il existe une connexion de court - circuit entre la mise à la terre numérique et la mise à la terre analogique. Notez qu'il n'y a qu'un seul point de connexion. Il existe également une mise à la terre non commune sur le PCB, qui est déterminée par la conception du système.

3. La ligne de signal est posée sur la couche électrique (sol)

Dans le câblage de plaque d'impression multicouche, comme il ne reste pas beaucoup de fils non posés dans la couche de ligne de signal, l'ajout de couches supplémentaires crée des déchets et augmente la charge de travail de production, et les coûts augmentent en conséquence. Pour résoudre cette contradiction, on peut envisager de câbler au niveau électrique (à la terre). La couche d'alimentation doit être considérée en premier et la couche de mise à la terre en second. Parce qu'il est préférable de maintenir l'intégrité de la formation.

4. Traitement des jambes de connexion de fil de grande surface

Dans une grande zone de mise à la Terre (électrique), les jambes des composants communs y sont connectées. Le traitement des jambes de connexion doit être considéré de manière intégrée. En termes de Performances électriques, il est préférable de connecter les Plots des broches de l'élément à la surface de cuivre. Il existe certains dangers indésirables lors du soudage et de l'assemblage des composants, tels que: 1. Le soudage nécessite un chauffage haute puissance. 2. Il est facile de produire des points de soudure virtuels. Par conséquent, les propriétés électriques et les exigences de processus sont toutes deux réalisées en Plots à motifs croisés, appelés panneaux isolants, souvent appelés Plots thermiques, de sorte que des points de soudure virtuels peuvent être créés lors du soudage en raison de la chaleur excessive de la section transversale. La vie sexuelle est considérablement réduite. Le traitement de la branche d'alimentation (terre) de la carte multicouche est identique.

5. Rôle du système de réseau dans le câblage

Dans de nombreux systèmes CAO, le câblage est déterminé par le système de réseau. La grille est trop dense, les chemins sont augmentés, mais les pas sont trop petits et la quantité de données dans les champs est trop importante. Cela imposera inévitablement des exigences plus élevées en termes d'espace de stockage pour les appareils, ainsi que de vitesse de calcul pour l'électronique basée sur ordinateur. L'influence est énorme. Certains chemins sont inefficaces, par example ceux occupés par des coussinets ou des trous de montage et de fixation de pieds de pièces. Une grille trop clairsemée et trop peu de canaux ont une grande influence sur le taux de distribution. Par conséquent, il doit y avoir un système de grille bien espacé et raisonnable pour soutenir le câblage. La distance entre les piliers d'un élément standard est de 0,1 pouce (2,54 mm), de sorte que la base d'un système de grille est généralement fixée à 0,1 pouce ou à un multiple entier inférieur à 0,1 pouce, par exemple: 0,05 pouce, 0025 pouce, 0,02 pouce, etc.

4, haute fréquence PCB conception conseils et méthodes

1. L'angle de la ligne de transmission doit être de 45 ° pour réduire les pertes de retour

2. Utilisez la carte de circuit imprimé d'isolation de haute performance, sa valeur constante d'isolation est strictement contrôlée par la classe. Cette approche favorise une gestion efficace du champ électromagnétique entre le matériau isolant et le câblage adjacent.

3. Améliorer les spécifications de conception de PCB liées à la gravure de haute précision. Il faut tenir compte du fait que l'erreur totale sur la largeur de ligne spécifiée est de + / - 0007 pouce, que la Sous - coupe et la section transversale de la forme du câblage doivent être gérées et que les conditions de placage des parois latérales du câblage doivent être spécifiées. La géométrie du câblage (fil) et la gestion globale de la surface de revêtement sont importantes pour résoudre le problème des effets cutanés liés aux fréquences micro - ondes et pour atteindre ces spécifications.

4. Les conducteurs saillants ont une inductance de prise, évitez donc les composants avec des conducteurs. Dans un environnement à haute fréquence, il est préférable d'utiliser des composants montés en surface.

5. Pour les porosités de signal, évitez d'utiliser le processus de traitement des porosités (PTH) sur les plaques sensibles, car ce processus peut entraîner une inductance de fil au niveau des porosités.

6. Fournir un terrain suffisant. Connectez ces plans de masse à l'aide de trous moulés pour empêcher les champs électromagnétiques 3D d'affecter la carte.

7.lorsque vous choisissez le processus de nickelage chimique ou de trempage d'or, n'utilisez pas la méthode hasl pour le placage.

8. Le masque de soudure peut empêcher le flux de pâte à souder. Cependant, en raison de l'incertitude de l'épaisseur et de l'ignorance des propriétés d'isolation, toute la surface de la carte est recouverte d'un matériau de soudure, ce qui entraînera une grande variation de l'énergie électromagnétique dans la conception des microrubans. Typiquement, un barrage de soudure est utilisé comme champ électromagnétique pour un masque de soudure.

Dans ce cas, nous gérons le passage du microruban au câble coaxial. Dans un câble coaxial, les couches de terre sont annulaires entrelacées et régulièrement espacées. Dans la microbande, le plan de masse est situé sous la ligne active. Cela introduit certains effets de bord qui doivent être compris, prédits et pris en compte dans le processus de conception. Bien entendu, cette désadaptation entraîne également des pertes de retour et cette désadaptation doit être minimisée pour éviter le bruit et les perturbations du signal.

5, conception de compatibilité électromagnétique

La compatibilité électromagnétique fait référence à la capacité des appareils électroniques à fonctionner de manière coordonnée et efficace dans divers environnements électromagnétiques. Le but de la conception de compatibilité électromagnétique est de permettre à l'électronique de supprimer toutes sortes de perturbations externes, permettant à l'électronique de fonctionner correctement dans un environnement électromagnétique particulier, tout en réduisant les interférences électromagnétiques de l'électronique elle - même sur d'autres appareils électroniques.

1. Choisissez une largeur de ligne raisonnable

Comme les perturbations de choc générées par les courants transitoires sur la ligne imprimée sont principalement causées par l'inductance de la ligne imprimée, le coefficient d'induction de la ligne imprimée doit être minimisé. L'inductance d'un fil imprimé est proportionnelle à sa longueur et inversement proportionnelle à sa largeur, de sorte qu'un fil court et précis favorise la suppression des interférences. Les lignes de signal des conducteurs d'horloge, des conducteurs de ligne ou des conducteurs de bus transportent généralement des courants transitoires importants et les conducteurs imprimés doivent être aussi courts que possible. Pour les circuits à composants discrets, les exigences peuvent être entièrement satisfaites lorsque la largeur du fil imprimé est d'environ 1,5 mm; Pour les circuits intégrés, la largeur de la ligne imprimée peut être choisie entre 0,2 mm et 1,0 mm.

2. Adoptez la bonne stratégie de câblage

L'utilisation d'un câblage égal peut réduire l'inductance du fil, mais l'inductance mutuelle et la capacité de distribution entre les fils augmentent. Si la disposition le permet, il est préférable d'utiliser une structure de câblage en grille. La méthode spécifique consiste à câbler horizontalement un côté de la plaque d'impression et l'autre côté. Il est alors relié aux trous métallisés au niveau des trous croisés.

3. Suppression efficace de diaphonie

Pour supprimer la diaphonie entre les conducteurs de la carte de circuit imprimé, lors de la conception du câblage, essayez d'éviter le câblage à longue distance et à égale distance, prolongez la distance entre les câblages autant que possible et essayez de ne pas croiser les lignes de signal avec les lignes de masse et d'alimentation. Une ligne d'impression avec mise à la terre entre certaines lignes de signal très sensibles aux interférences peut efficacement supprimer la diaphonie.

4. Points de câblage pour éviter le rayonnement électromagnétique

Afin d'éviter la génération de rayonnement électromagnétique lors du passage de signaux à haute fréquence à travers une ligne imprimée, il convient également de noter les points suivants lors du câblage d'une carte de circuit imprimé:

(1) Minimiser la discontinuité du fil imprimé. Par exemple, la largeur du fil ne doit pas changer brusquement et l'angle du fil doit être supérieur à 90 degrés pour interdire le câblage circulaire.

(2) Les conducteurs de signal d'horloge sont les plus susceptibles de produire des interférences de rayonnement électromagnétique. Lors du câblage, le fil doit être proche de la boucle de mise à la terre et le conducteur doit être proche du connecteur.

(3) Le conducteur du bus doit être à proximité du bus à conduire. Pour ceux qui quittent la carte de circuit imprimé, le conducteur doit être situé à côté du connecteur.

(4) Le câblage du bus de données doit être câblé avec un fil de terre de signal entre chaque deux fils de signal. Il est préférable de placer la boucle de terre à côté du cordon d'adresse le moins important, car ce dernier transporte généralement un courant à haute fréquence.

5. Suppression des interférences réfléchissantes

Pour supprimer les interférences réfléchissantes apparaissant aux bornes de la ligne imprimée, il convient, en plus des besoins particuliers, de raccourcir au maximum la longueur de la ligne imprimée et d'utiliser des circuits lents. L'adaptation de borne peut être augmentée si nécessaire, c'est - à - dire qu'une résistance adaptée de même résistance est ajoutée à l'extrémité de la ligne de transmission pour la mise à la masse et les bornes d'alimentation. Par expérience, pour les circuits TTL généralement plus rapides, lorsque la longueur de la ligne imprimée dépasse 10 cm, des mesures d'adaptation des bornes doivent être prises. La valeur de la résistance de la résistance d'adaptation doit être déterminée en fonction de la valeur maximale du courant d'entraînement et du courant d'absorption en sortie du circuit intégré.

6. Adopter une stratégie de câblage de ligne de signal différentiel dans le processus de conception de la carte

Les paires de signaux différentiels avec un câblage très serré seront également étroitement couplées les unes aux autres. Ce couplage mutuel réduira les émissions EMI. Souvent (avec quelques exceptions bien sûr) Les signaux différentiels sont également des signaux à haute vitesse, de sorte que les règles de conception à haute vitesse s'appliquent généralement. C'est notamment le cas pour le routage de signaux différentiels, notamment lors de la conception de lignes de signaux pour des lignes de transmission. Cela signifie que nous devons soigneusement concevoir le câblage de la ligne de signal pour nous assurer que l'impédance caractéristique de la ligne de signal est continue et constante le long de la ligne de signal.

Lors de la mise en page et du câblage d'une paire différentielle, nous voulons que les deux lignes PCB de la paire différentielle soient exactement les mêmes. Cela signifie que dans une application pratique, les meilleurs efforts doivent être faits pour s'assurer que les lignes PCB dans la paire différentielle ont exactement la même impédance et que la longueur du câblage est exactement la même. Les lignes PCB différentielles sont généralement câblées par paires et la distance entre elles reste constante partout le long de la direction des paires de lignes. Dans des conditions normales, le placement et le câblage des paires différentielles sont toujours aussi proches que possible.