Technologie PCB - 12 questions sur le câblage de carte PCB

1. Quels problèmes devraient être notés lors du câblage PCB?

Adaptation d'impédance des lignes de signal; Isolement spatial des autres lignes de signal; Pour les signaux numériques à haute fréquence, l'effet de la ligne différentielle sera meilleur.

2. Dans la disposition de la plaque, il peut y avoir plus de trous si le fil est dense, ce qui affectera bien sûr les propriétés électriques de la plaque. Comment améliorer les performances électriques de ma carte?

Pour les signaux à basse fréquence, la porosité n'a pas d'importance. Pour les signaux à haute fréquence, minimiser les porosités. S'il y a beaucoup de lignes, vous pouvez envisager un panneau de ligne multicouche.

3. Est - il préférable d'ajouter plus de condensateurs de découplage sur la carte?

Les condensateurs de découplage doivent ajouter les valeurs appropriées aux endroits appropriés. Par example, il faut l'ajouter au port d'alimentation du dispositif analogique et utiliser différentes valeurs capacitives pour filtrer les signaux parasites à différentes fréquences.

4. Quels sont les critères d’un bon conseil d’administration?

Disposition raisonnable, redondance suffisante du cordon d'alimentation, impédance haute fréquence, câblage basse fréquence simple

5. Quelle est l'influence des trous traversants et borgnes sur la différence de signal? Quels sont les principes applicables?

L'utilisation de trous borgnes ou enterrés est un moyen efficace d'augmenter la densité des plaques multicouches, de réduire le nombre de couches et la taille des plaques, de réduire considérablement le nombre de trous métallisés.

Cependant, en revanche, les Vias sont faciles à mettre en œuvre et moins coûteux dans le processus PCB, de sorte que les Vias sont souvent utilisés dans la conception.

6. Quand il s'agit de systèmes de mélange analogique - numérique, certains suggèrent que la couche électrique devrait être divisée et la couche de terre devrait être recouverte de cuivre. D'autres suggèrent que la couche de mise à la terre électrique devrait être divisée et que les différentes mises à la terre devraient être connectées aux bornes d'alimentation, mais le chemin de retour du signal serait alors loin. Comment choisir la bonne méthode pour une application spécifique?

S'il y a des lignes de signal à haute fréquence > 20 MHz et que leur longueur et leur nombre sont relativement importants, un tel signal analogique à haute fréquence nécessite au moins deux couches. Une couche de ligne de signal, une couche de grande surface à la terre, la couche de ligne de signal doit perforer suffisamment de trous à la terre. Le but de ceci est:

Pour les signaux analogiques, ceci fournit un milieu de transmission complet et une adaptation d'impédance;

Le plan de masse isole le signal analogique des autres signaux numériques;

La boucle de mise à la terre est assez petite parce que vous avez fait beaucoup de trous, et la mise à la terre est une grande surface plane.

7. Dans la carte, le plug - in d'entrée de signal est à l'extrême gauche du PCB et le MCU est à droite, de sorte que dans la disposition, la puce d'alimentation stable est placée près du connecteur (alimentation IC sortie 5V MCU après un chemin relativement long), Ou placez l'IC d'alimentation à droite du Centre (la ligne de sortie 5V de l'IC d'alimentation au MCU est relativement courte, mais la ligne de segment d'alimentation d'entrée traverse une carte PCB relativement longue)? Ou y a - t - il une meilleure disposition?

Tout d'abord, le plug - in d'entrée de signal est - il un appareil analogique? S'il s'agit d'un appareil analogique, il est recommandé que la disposition de l'alimentation n'affecte pas autant que possible l'intégrité du signal dans la partie analogique. Il y a donc plusieurs considérations:

Tout d'abord, la puce d'alimentation régulée est - elle une source d'énergie relativement propre et à faible ondulation? L'alimentation de la partie analogique est relativement exigeante en alimentation électrique;

Que la partie analogique et le MCU soient une même source d'alimentation, dans la conception des circuits de haute précision, il est recommandé de séparer les sources d'alimentation de la partie analogique et de la partie numérique;

L'alimentation de la partie numérique doit être prise en compte pour minimiser l'impact sur la partie du circuit analogique.

8. Dans l'application de la chaîne de signal à grande vitesse, plusieurs ASIC ont la terre analogique et numérique. Faut - il diviser le sol? Quelles sont les lignes directrices existantes? Quel est le meilleur effet?

Aucune conclusion jusqu'à présent. Dans des circonstances normales, vous pouvez vous référer au Manuel de la puce. Tous les manuels pour les puces hybrides Adi recommandent un schéma de mise à la terre, certains sont recommandés pour la mise à la terre publique et d'autres pour l'isolation, en fonction de la conception de la puce.

9. Quand faut - il considérer des longueurs de ligne égales? Quelle est la plus grande différence entre les longueurs de deux lignes de signal si vous souhaitez envisager d'utiliser un câble isométrique? Comment calculer?

Idée de calcul de ligne différentielle: si un signal sinusoïdal est transmis, la différence de longueur est égale à la moitié de la longueur d'onde qu'il transmet et la différence de phase est de 180 degrés. À ce stade, les deux signaux sont complètement annulés. La différence de longueur à ce moment est donc maximale. De même, la différence de ligne de signal doit être inférieure à cette valeur.

10. Quelle situation est appropriée pour le routage serpentin à haute vitesse? Y a - t - il des inconvénients? Par example, pour une ligne de distribution différentielle, il est nécessaire que les deux groupes de signaux soient en quadrature.

Comme les applications sont différentes, le routage serpentine a différentes fonctions:

Si une trace serpentine apparaît dans la carte d'ordinateur, elle joue principalement le rôle de filtrer l'inductance et l'adaptation d'impédance pour améliorer la capacité anti - interférence du circuit. Les traces serpentine dans la carte mère de l'ordinateur sont principalement utilisées pour certains signaux d'horloge tels que les lignes de signal PCI Clk, agpcik, IDE, DIMM, etc.

S'il est utilisé sur une carte PCB universelle, il peut également être utilisé comme bobine inductive pour une antenne radio, etc. en plus de l'inductance du filtre, par exemple, il est utilisé comme inductance dans un interphone 2.4G.

Les exigences de longueur de câblage pour certains signaux doivent être strictement égales. Les longueurs équilatérales des cartes PCB numériques haute vitesse sont destinées à maintenir la différence de retard de chaque signal dans une plage garantissant la validité des données lues par le système au cours d'un même cycle (la différence de retard est supérieure à un cycle d'horloge, les données du cycle suivant seront lues incorrectement). Par exemple, il y a 13 hublinks dans l'architecture intelhub qui utilisent une fréquence de 233 MHz. Ils doivent être strictement égaux en longueur pour éliminer les dangers cachés causés par le décalage temporel. L'enroulement est la seule solution. Typiquement, la différence de retard n'est pas supérieure à 1 / 4 de période d'horloge et la différence de retard de ligne par unité de longueur est également fixe. Le retard est lié à la largeur de ligne, à la longueur de ligne, à l'épaisseur de cuivre et à la structure de couche, mais une ligne trop longue augmente la capacité de distribution et l'inductance de distribution, La qualité du signal diminue. Ainsi, les broches IC d'horloge sont généralement terminales, mais les lignes de serpent ne fonctionnent pas comme des inductances. Inversement, l'inductance peut décaler le déphasage des harmoniques moyennes et hautes sur le front montant du signal, ce qui entraîne une dégradation de la qualité du signal. Par conséquent, il est nécessaire que les serpentins soient espacés d'au moins deux fois la largeur des lignes. Plus le temps de montée du signal est faible, plus il est sensible à la capacité de distribution et à l'inductance de distribution.

Dans certains circuits spéciaux, la trajectoire serpentine agit comme un filtre LC de paramètres de distribution.

11. Comment la compatibilité électromagnétique EMC / EMI est - elle prise en compte lors de la conception de PCB et quels aspects doivent être examinés en détail? Quelles mesures ont été prises?

La conception EMI / EMC doit prendre en compte l'emplacement de l'appareil, la disposition de l'empilement de PCB, le routage des connexions importantes et le choix de l'appareil au début de la mise en page. Par example, le générateur d'horloge ne doit pas être positionné à proximité d'un 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 / by - pass, il convient de noter si sa réponse fréquentielle répond aux exigences 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.

12.what devrait faire attention lors de la conception de la ligne de transmission du circuit à large bande RF PCB? Comment configurer le trou de terre de la ligne de transmission est plus approprié, avez - vous besoin de concevoir l'adaptation d'impédance vous - même ou de coopérer avec un fabricant d'usinage de PCB?

Il y a beaucoup de facteurs à prendre en compte sur cette question. Par exemple, les différents paramètres du matériau PCB, le modèle de ligne de transmission finalement établi en fonction de ces paramètres, les paramètres de l'équipement, etc. l'adaptation d'impédance est généralement conçue en fonction des informations fournies par le fabricant.

Le but de la conception thermique est alors de prendre les mesures et les méthodes appropriées pour abaisser la température de l'assemblage et la température de la carte PCB afin que le système puisse fonctionner correctement à la bonne température. Cela se fait principalement en réduisant la production de chaleur et en accélérant la dissipation de chaleur.