Technologie PCB - L'essence de la technologie de conception de PCB

À propos du choix des matériaux et du câblage des circuits hybrides PCB

Problème: dans les dispositifs de communication sans fil d'aujourd'hui, la section RF utilise généralement une structure miniaturisée de l'unité extérieure, tandis que la section RF, la Section de fréquence intermédiaire de l'unité extérieure et la Section de circuit basse fréquence de l'unité extérieure de surveillance ont tendance à être déployées sur le même bloc de PCB. Désolé, quelles sont les exigences matérielles pour ce type de câblage PCB? Comment éviter que les circuits RF, moyenne et basse fréquence interfèrent les uns avec les autres?

Réponse: la conception de circuits hybrides est un gros problème et il est difficile d'avoir une solution parfaite. Typiquement, les circuits RF sont disposés et câblés dans le système comme une seule carte séparée, et il y a même une cavité de blindage spéciale. En outre, les circuits radiofréquences sont généralement mono - ou bifaciaux, les circuits étant relativement simples, le tout afin de réduire l'impact sur les paramètres de distribution des circuits radiofréquences et d'améliorer la cohérence du système radiofréquence. Par rapport aux matériaux fr4 en général, les cartes RF ont tendance à utiliser des substrats à Q élevé. Ce matériau a une constante diélectrique relativement faible, une capacité de distribution de ligne de transmission réduite, une impédance élevée et un faible retard de transmission du signal.

Dans la conception de circuits hybrides, bien que les circuits RF et les circuits numériques soient construits sur le même bloc de PCB, ils sont généralement divisés en zones de circuits RF et en zones de circuits numériques et sont disposés et câblés séparément. Mise à la Terre par ruban adhésif et boîte de blindage, blindage entre eux.

À propos des méthodes et règles de terminaison d'entrée et de sortie

Problème: dans les conceptions modernes de circuits imprimés à grande vitesse, il est souvent nécessaire de mettre fin à l'entrée ou à la sortie d'un périphérique pour assurer l'intégrité du signal. Quelle est la méthode de terminaison? Quels sont les facteurs qui déterminent le mode de résiliation? Quelles sont les règles?

Réponse: terminal, également appelé match. En règle générale, il existe une correspondance d'extrémité active et une correspondance de terminal en fonction de l'emplacement de correspondance. L'adaptation source - borne est généralement une adaptation série résistive, et l'adaptation borne est généralement une adaptation parallèle. Il existe de nombreuses façons, y compris la résistance pull - up, résistance pull - down, sevenin match, AC match et Schottky Diode match. La méthode d'adaptation est généralement déterminée par les caractéristiques Buffer, les conditions topologiques, le type de niveau et la méthode de jugement, et doit également tenir compte du rapport cyclique du signal, de la consommation d'énergie du système, etc. L'aspect le plus critique des circuits numériques est la question de la synchronisation. Le but de l'ajout d'une correspondance est d'améliorer la qualité du signal et d'obtenir un signal déterminable au moment de la prise de décision. Pour un signal dont le niveau est actif, la qualité du signal est stable sous réserve de garantir un temps d'établissement et de maintien; Pour un signal efficace, la vitesse de retard de variation du signal satisfait aux exigences, sous réserve de garantir la monotonie du retard du signal.

Quels sont les problèmes à surveiller lors du traitement de la densité de câblage?

Problème: lorsque la taille de la carte est fixe, il est souvent nécessaire d'augmenter la densité des traces du PCB si la conception doit accueillir plus de fonctions, mais cela peut augmenter l'interférence mutuelle des traces, tandis que l'impédance des traces est trop mince pour être réduite. Quelles sont les astuces pour la conception de PCB haute densité à haute vitesse (ã 100MHz)?

Réponse: l'interférence diaphonique (interférence diaphonique) nécessite une attention particulière lors de la conception de circuits imprimés haute densité à haute vitesse, car elle a un impact important sur la synchronisation et l'intégrité du signal. Voici quelques points à noter: 1. Contrôle la continuité et l'adaptation de l'impédance caractéristique de la trace. 2. La taille de l'espacement des traces. L'espacement commun est deux fois la largeur de la ligne. L'impact de l'espacement des traces sur la synchronisation et l'intégrité du signal peut être compris par simulation et l'espacement minimum tolérable peut être trouvé. Les résultats peuvent être différents pour différents signaux de puce. 3. Choisissez une méthode de résiliation appropriée. 4. Évitez deux couches adjacentes avec la même direction de câblage, même si le câblage se chevauche de haut en bas, car cette diaphonie est plus grande que le câblage adjacent sur la même couche. 5. Utilisez des trous borgnes / trous enterrés pour augmenter la zone de trace. Cependant, les coûts de fabrication des cartes PCB augmenteront. Il est en effet très difficile d'atteindre un parallélisme complet et une longueur égale dans une mise en oeuvre pratique, mais il est encore nécessaire de le faire autant que possible. En outre, les terminaisons différentielles et de mode commun peuvent être conservées pour atténuer les effets sur le timing et l'intégrité du signal.

À propos de l'adaptation d'impédance dans la conception de PCB

Problème: pour éviter la réflexion, l'adaptation d'impédance doit être prise en compte dans la conception de PCB haute vitesse. Cependant, étant donné que la technologie de traitement des PCB limite la continuité de l'impédance et ne peut pas être simulée, comment cette question peut - elle être prise en compte dans la conception du schéma? En outre, en ce qui concerne le modèle Ibis, je me demande où une bibliothèque plus précise de modèles Ibis peut être fournie. La plupart des bibliothèques que nous Téléchargeons sur le Web ne sont pas très précises, ce qui affecte grandement la référence de la simulation.

Réponse: lors de la conception de circuits PCB haute vitesse, l'adaptation d'impédance est l'un des éléments de conception. Les valeurs d'impédance ont une relation absolue avec les méthodes de câblage telles que la marche sur la couche superficielle (microruban) ou interne (ruban / double ruban), la distance par rapport à la couche de référence (couche d'alimentation ou couche de terre), la largeur du câblage, le matériau PCB, etc. les deux affectent les valeurs d'impédance caractéristiques de la piste. C'est - à - dire que la valeur de l'impédance ne peut être déterminée qu'après le câblage. En général, certaines conditions de câblage avec des discontinuités d'impédance ne peuvent pas être prises en compte par le logiciel de simulation en raison des limitations du modèle de circuit ou des algorithmes mathématiques utilisés. A ce stade, seuls quelques terminaux (terminaisons) peuvent rester sur le schéma, tels que les résistances série. Atténue les effets de la discontinuité d'impédance de trace. La vraie solution à ce problème est d'essayer d'éviter les discontinuités d'impédance lors du câblage. La précision du modèle Ibis influe directement sur les résultats de la simulation. Fondamentalement, Ibis peut être considéré comme des données de caractéristiques électriques d'un circuit équivalent d'un tampon d'E / s de la puce réelle, qui peuvent généralement être converties à partir du modèle Spice (les mesures peuvent également être utilisées, mais avec plus de limitations), et les données Spice et la fabrication de la puce ont un caractère absolu. Les données Spice fournies par différents fabricants de puces pour le même dispositif diffèrent et les données du modèle Ibis converti changent en conséquence. En d’autres termes, si les appareils du fabricant aâs sont utilisés, seuls ceux - ci ont la capacité de fournir des données de modèle précises pour leurs appareils, car personne ne sait mieux de quel procédé ils sont fabriqués. Si l'ibis fourni par le fabricant n'est pas précis, la solution fondamentale ne peut être que d'exiger en permanence des améliorations de la part du fabricant.

À propos des questions EMC et EMI dans la conception de PCB haute vitesse

Q: lors de la conception de circuits imprimés haute vitesse, le logiciel que nous utilisons vérifie simplement les règles EMC et EMI déjà définies, mais de quels aspects les concepteurs devraient - ils tenir compte des règles EMC et EMI? Comment établir les règles?

Réponse: dans la conception générale de l'IME / Cem, les deux aspects du rayonnement et de la conduction doivent être pris en compte. Le premier appartient à la partie haute fréquence (< 30 MHz) et le second à la partie basse fréquence (< 20 MHz). Vous ne pouvez donc pas vous concentrer uniquement sur les hautes fréquences et ignorer la partie basse fréquence. Une bonne conception EMI / EMC doit commencer la mise en page en tenant compte de l'emplacement du dispositif, de la disposition de l'empilement de PCB, des méthodes de connexion importantes, du choix du dispositif, etc. S'il n'y a pas de meilleur arrangement à l'avance, il sera résolu par la suite. Cela va doubler les choses et augmenter les coûts. Par example, le générateur d'horloge ne doit pas être positionné le plus près possible du connecteur externe. Les signaux à grande vitesse doivent atteindre autant de couches internes que possible. Notez l'adaptation d'impédance caractéristique et la continuité de la couche de référence pour réduire la réflexion. La vitesse de conversion du signal poussé par l'appareil doit être aussi faible que possible pour réduire l'altitude. Composante fréquentielle, lors du choix d'un condensateur de découplage / dérivation, il convient de noter si la réponse fréquentielle répond à l'exigence de réduction du bruit du plan de puissance. De plus, on prend soin du trajet de retour du courant du signal haute fréquence de manière à ce que la surface de boucle soit la plus petite possible (c'est - à - dire que l'impédance de boucle soit la plus faible possible) afin de réduire le rayonnement. Le sol peut également être divisé pour contrôler la portée du bruit à haute fréquence. Enfin, sélectionnez correctement la mise à la terre du châssis entre le PCB et le boîtier.