Technologie PCB - Conception de PCB hybride numérique - analogique

De nombreux produits comprennent une conception de PCB hybride numérique - analogique, différents signaux avec différentes capacités anti - interférence. Lors de la conception de l'interconnexion, la diaphonie entre les différents signaux doit être raisonnablement contrôlée pour assurer les exigences d'indicateur du produit final. Il est important de comprendre les concepts de base suivants. Maîtriser les concepts de base de la conception hybride numérique - analogique aide à comprendre les règles strictes de conception de la disposition et du câblage qui seront élaborées ultérieurement, de sorte que le produit final ne soit pas facilement réduit lors de la conception d'un mélange numérique - analogique. Appliquer des règles contraignantes importantes. Il aide à gérer de manière flexible et efficace les problèmes de diaphonie que vous pouvez rencontrer dans une conception hybride numérique - analogique.

1. Différence importante entre le signal analogique et le signal numérique dans la capacité d'anti - brouillage le niveau du signal numérique a une forte capacité d'anti - brouillage, tandis que le signal analogique a une mauvaise capacité d'anti - brouillage. Par exemple, un signal numérique de niveau 3V n'affectera pas l'état logique même s'Il tolère un signal diaphonique de 0,3v. Cependant, dans le domaine des signaux analogiques, certains signaux sont très faibles. Par example, la sensibilité de réception d'un téléphone GSM peut atteindre l'indicateur de - 110 DBM, ce qui n'équivaut qu'à une valeur effective d'onde sinusoïdale de 0,7 µv. Même la réception d'un bruit interférentiel intra - bande de l'ordre de l'UV à l'extrémité avant du LNA suffit à réduire considérablement la sensibilité de réception de la station de base. Cette légère perturbation peut provenir d'un faible bruit sur la ligne de signal de commande numérique ou sur la ligne de masse de l'alimentation. Du point de vue du système, les signaux numériques ne sont généralement transmis que sur la carte ou dans le cadre. Par example, un signal de bus mémoire, un signal de commande de puissance, etc., tant que l'on s'assure que les interférences reçues de l'extrémité émission vers l'extrémité réception ne sont pas suffisantes pour influencer le jugement de l'état logique. Les signaux analogiques doivent subir une série de processus tels que la modulation, la conversion de fréquence, l'amplification, la transmission, la propagation spatiale, la réception et la démodulation pour être récupérés. Dans ce processus, le bruit descend constamment dans le signal. Du point de vue du système, pour une démodulation correcte, il est nécessaire de s'assurer que le rapport signal sur bruit final est conforme. Les perturbations les plus importantes proviennent de l'atténuation et du bruit qui se propagent dans l'espace. Pour obtenir de meilleures performances de communication, il est nécessaire de réduire autant que possible la diaphonie introduite par les interconnexions à bord; on peut donc considérer que les signaux analogiques nécessitent une diaphonie plusieurs dizaines, voire plusieurs dizaines de milliers de fois supérieure à celle des signaux numériques. Circuits ADC et DAC de haute précision en général, la relation entre le rapport signal sur bruit des ADC et DAC linéaires et le nombre de bits convertis est: SNR = 10log (F2 / n2) = 10log [A2 / 2 / (A2 / 3 * 2n)] = 6,02n + 1,76db pour les ADC et DAC linéaires de 14 bits, le rapport signal sur bruit théorique peut être calculé à 86dbc si le BIT de poids faible (LSB) est valide. Par rapport aux exigences de diaphonie d'un circuit numérique de l'ordre de 20 DBC pour un ADC linéaire 14 bits de haute précision, les exigences de bruit d'un DAC sont au moins 1000 fois supérieures à celles d'un signal numérique. Bien entendu, si seulement 11 bits sont nécessaires pour le nombre le plus faible de bits significatifs, l'exigence de diaphonie peut être réduite de manière appropriée, mais reste bien supérieure à celle du signal numérique. Les deux cas ci - dessus montrent que, dans un placage hybride numérique - analogique, les circuits analogiques sont très sensibles aux interférences, Cela affectera le rapport signal sur bruit et d'autres indicateurs. Par conséquent, lors de la conception de PCB à carte unique hybride numérique - analogique, des exigences très élevées doivent être imposées en matière de mise en page et de câblage. Le signal numérique est une source de brouillage intense du signal analogique par rapport au signal analogique, dont le niveau est très élevé et qui contient une fréquence harmonique riche, le signal numérique est lui - même une source de brouillage puissante du signal analogique. En particulier, les signaux d'horloge à courant élevé et les alimentations à découpage sont des sources de brouillage nécessitant une attention particulière dans la conception hybride numérique - analogique. Objectif de base de la conception d'interconnexions hybrides numériques - analogiques nous pouvons comprendre les problèmes de conception numérique - analogique de cette façon. Pour les circuits numériques, nous suivons les règles de conception des circuits numériques. Dans le domaine des circuits numériques, des perturbations plus importantes peuvent être autorisées tant qu'elles n'affectent pas le fonctionnement du système et la mise en oeuvre d'indicateurs CEM externes. Ce que nous appelons ici "plus grand" est relatif aux circuits analogiques. Pour les circuits PCB numériques, il n'est ni nécessaire ni possible de contrôler l'existence d'une diaphonie similaire à celle d'un circuit analogique. Pour le circuit analogique, nous devons suivre les règles de conception du circuit analogique, l'interférence permise dans la région du circuit analogique est beaucoup plus petite que dans la région du circuit numérique. Le but de la conception d'interconnexion hybride numérique - analogique est de passer par une disposition raisonnable, le câblage, le blindage, le filtrage, Et la Division de l'alimentation. Nous devons nous concentrer sur les sources d'interférence, les circuits sensibles et les chemins d'interférence. La disposition adoptée et les principes de câblage sont présentés ci - dessous à partir de ces trois aspects. Une conception réussie de PCB de carte unique hybride numérique - analogique n'est possible que si vous portez une attention particulière à chaque étape et à chaque détail tout au long du processus. Cela signifie qu'une planification minutieuse et minutieuse est nécessaire au début de la conception et que chaque conception doit être soigneusement planifiée. Une évaluation complète et continue de l'avancement des travaux à chaque étape. La mise en page et le câblage doivent être soigneusement inspectés et vérifiés pour s'assurer que 100% des règles de mise en page et de câblage sont respectées. Sinon, un câblage incorrect des lignes de signal détruira complètement une carte PCB qui aurait été bonne à l'origine. Les règles sont tombées en panne. Ce n'est qu'avec une compréhension approfondie des règles que nous pouvons nous assurer qu'elles sont utilisées correctement et qu'une excellente conception de PCB est réalisée.