L'actualité PCB - Mise en page PCB et conseils de câblage dans la conception ADC haute vitesse

Dans l'industrie d'aujourd'hui, la disposition des cartes de circuit imprimé du système est devenue une partie inséparable de la conception elle - même. Par conséquent, les ingénieurs de conception doivent comprendre les mécanismes qui affectent les performances de conception des chaînes de signaux à grande vitesse.

Dans la conception de chaînes de signaux analogiques à grande vitesse, la disposition d'une carte de circuit imprimé (PCBs) nécessite de prendre en compte de nombreuses options, certaines plus importantes que d'autres et d'autres en fonction de l'application. Les réponses finales varient, mais dans tous les cas, les ingénieurs de conception devraient s'efforcer d'éliminer les erreurs des meilleures pratiques sans se limiter à chaque détail de la mise en page et du câblage. Les informations fournies dans cette note d'application aideront l'Ingénieur de conception à réaliser le prochain projet de conception à grande vitesse.

Soudure nue

Les Pads nus (EPAD) sont parfois négligés, mais ils sont importants pour maximiser les performances de votre chaîne de signal et maximiser la dissipation de chaleur de votre appareil.

Les Plots nus que Adi appelle la broche 0 sont ceux qui se trouvent sous la plupart des appareils d'aujourd'hui. C'est une connexion importante par laquelle toutes les mises à la terre internes de la puce sont connectées à un point central sous l'appareil. Avez - vous remarqué que de nombreux convertisseurs et amplificateurs manquent actuellement de broches de mise à la terre en raison des plots nus?

La clé est de fixer correctement (souder) Cette broche sur le PCB pour une connexion électrique et thermique solide. Si ce lien n'est pas fort, il y a confusion, en d'autres termes, la conception peut ne pas fonctionner.

Atteindre une connexion optimale

Il y a trois étapes pour obtenir une connexion électrique et thermique optimale en utilisant des plots nus. Tout d'abord, dans la mesure du possible, les Plots nus doivent être dupliqués sur chaque couche de PCB afin de créer des connexions thermiques denses avec toutes les couches de terre et de sol pour une dissipation rapide de la chaleur. Cette étape est associée à des dispositifs et applications de forte puissance avec un nombre élevé de canaux. En termes électriques, cela fournira une bonne connexion équipotentielle pour toutes les couches de mise à la terre.

Les plaques nues peuvent même être copiées au rez - de - chaussée (voir figure 1), qui peut servir de point de mise à la terre du radiateur de découplage et de lieu d'installation du radiateur inférieur.

Par exemple, lorsque la carte ne permet pas une bonne répartition de la disposition en raison de contraintes de taille, il est nécessaire de séparer les couches de terre. Cela peut être dû au fait que les alimentations de bus sales ou les circuits numériques à fort bruit doivent être placés dans certaines zones pour répondre aux exigences de conception traditionnelles ou aux dimensions. Dans ce cas, la séparation des formations est la clé pour atteindre de bonnes performances. Cependant, pour que la conception globale soit efficace, ces couches de terre doivent être reliées entre elles par un pont ou un point de connexion quelque part sur la carte. Par conséquent, les points de jonction doivent être répartis uniformément sur la couche de terre séparée.

En fin de compte, il existe généralement un point de connexion sur le PCB qui est le meilleur endroit pour le passage du courant de retour sans dégrader les performances ou forcer le couplage du courant de retour au circuit sensible. Si ce point de connexion est situé à proximité ou en dessous du convertisseur, une mise à la terre séparée n'est pas nécessaire.

Conclusion

Les considérations de mise en page sont toujours déroutantes, car il y a trop de meilleures options. La technologie et les principes ont toujours fait partie de la culture de conception de l'entreprise. Les ingénieurs aiment apprendre des conceptions précédentes et la pression pour entrer sur le marché décourage les concepteurs de changer ou d'essayer de nouvelles technologies. Ils sont coincés dans l'équilibre des risques jusqu'à ce qu'il y ait un problème majeur avec le système.

Une simple mise à la terre unique est la meilleure au niveau de la carte d'évaluation, du module et du système. Une bonne segmentation du circuit est la clé. Cela affecte également la disposition des couches et des couches adjacentes. Si la couche sensible est au - dessus de la couche numérique à fort bruit, sachez que le couplage croisé peut se produire. Les rassemblements sont également importants; Les instructions de fabrication fournies à l'atelier de PCB ou à l'atelier d'assemblage doivent être utilisées pour assurer une connexion fiable entre les Plots nus IC et le PCB.

Un mauvais assemblage entraîne souvent de mauvaises performances du système. Le découplage du point d'entrée de la couche de puissance et de la broche VDD au voisinage du convertisseur ou de l'IC est toujours avantageux. Cependant, pour augmenter la capacité de découplage haute fréquence intrinsèque, une alimentation électrique et une couche de terre étroitement empilées (espacées de 4 mils) doivent être utilisées. Cette méthode ne nécessite aucun coût supplémentaire et ne prend que quelques minutes pour mettre à jour les instructions de fabrication du PCB.

Lors de la conception de configurations de convertisseurs haute vitesse et haute résolution, il est difficile de prendre en compte toutes les caractéristiques spécifiques. Chaque application est unique. Il est à espérer que les points décrits dans cette note d'application aideront les ingénieurs de conception à mieux comprendre la conception future du système.