Technologie PCB - Mise en page et câblage PCB ADC haute vitesse

Dans la conception d'une chaîne de signaux analogiques PCB haute vitesse, la carte de circuit imprimé, la disposition du PCB et le câblage nécessitent de nombreuses options à considérer, 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 essayer d'éliminer les erreurs dans les meilleures pratiques et ne pas trop se soucier de chaque détail de la mise en page. Cet article recommandé pour vous aujourd'hui va commencer par les Plots exposés, décrivant successivement le découplage et la capacité de couche, le couplage de couche et la séparation de masse de ces quatre parties.

Pads exposés

Les Plots exposés (EPAD) sont parfois négligés, mais il est important de tirer pleinement parti des performances de la chaîne de signal et de dissiper suffisamment la chaleur.

Les Plots exposés que Adi appelle la broche 0 sont ceux qui sont sous la plupart des appareils d'aujourd'hui. Il s'agit d'une connexion importante par laquelle toute la masse interne de la puce est connectée à un point central sous l'appareil. On ne sait pas si vous avez remarqué que de nombreux convertisseurs et amplificateurs manquent actuellement de broches de masse en raison des plots exposés.

La clé est de fixer correctement cette broche (c'est - à - dire de la souder) sur la carte PCB pour une connexion électrique et thermique fiable. Si cette Connexion n'est pas solide, il y a confusion, en d'autres termes, la conception peut être inefficace.

Atteindre une connexion optimale

Il y a trois étapes pour une connexion électrique et thermique optimale aux Plots exposés

Tout d'abord, si possible, les Plots exposés doivent être reproduits sur chaque couche de PCB. Ceci est fait dans le but de créer une connexion thermique dense avec toutes les couches de terre et de mise à la terre pour dissiper rapidement la chaleur. Cette étape concerne les appareils et applications de forte puissance avec un nombre élevé de canaux. électriquement, cela fournira une bonne connexion équipotentielle pour tous les plans de masse.

Il est même possible de dupliquer les Plots exposés au niveau inférieur, qui peuvent servir de point de mise à la terre pour la dissipation de chaleur découplée et de lieu d'installation du radiateur sur le côté inférieur.

Deuxièmement, divisez le tapis nu en plusieurs parties identiques, comme un échiquier. Utilisez une grille croisée en treillis métallique sur les Plots exposés ouverts ou utilisez un masque de soudure. Cette étape permet d'assurer une connexion stable entre l'appareil et la carte PCB. Lors de l'assemblage à reflux, il n'a pas été possible de déterminer comment la pâte à souder s'est écoulée et a finalement connecté le dispositif au PCB. Les connexions peuvent exister, mais elles ne sont pas réparties uniformément. Vous n'obtenez peut - être qu'une seule connexion et celle - ci est petite ou pire, elle est dans un coin. Diviser les Plots exposés en plus petites portions garantit un point de connexion pour chaque zone pour des plots exposés plus fiables et uniformément connectés.

Troisièmement, assurez - vous que toutes les pièces ont des trous de passage à la terre. Chaque zone est généralement assez grande pour placer plusieurs trous. Avant l'assemblage, assurez - vous de remplir chaque Pore avec de la pâte à souder ou de la résine époxy. Cette étape est importante pour s'assurer que la pâte à souder exposée ne reflue pas dans ces Vias et n'affecte pas la connexion correcte.

Découplage et capacité de couche

Parfois, les ingénieurs négligent le but de l'utilisation du découplage et se contentent de disperser de nombreux condensateurs de différentes tailles sur la carte pour mettre à la terre une source d'alimentation d'impédance inférieure. Mais la question demeure: Combien de capacité est nécessaire? De nombreux documents pertinents montrent que de nombreux condensateurs de tailles différentes doivent être utilisés pour réduire l'impédance d'un système de transmission de puissance (PDS), mais ce n'est pas tout à fait vrai. Au lieu de cela, il suffit de choisir la bonne taille et le bon type de condensateur pour réduire l'impédance PDS.

Couplage des couches

Certaines dispositions de PCB ont inévitablement des couches de circuit superposées. Dans certains cas, il peut s'agir d'une couche analogique sensible (telle que l'alimentation, la masse ou le signal), la couche inférieure étant une couche numérique à fort bruit.

Ceci est souvent négligé, car la couche de bruit élevé est sur une autre couche sous la couche analogique sensible. Cependant, une simple expérience peut prouver que ce n’est pas le cas. Prenez une certaine couche, par exemple, injectez un signal à n'importe quelle couche. Une autre couche est alors connectée et les couches adjacentes sont couplées en croix à l'analyseur de spectre.

Mise à la terre individuelle

La question la plus fréquemment posée par les concepteurs de chaînes de signaux analogiques est la suivante: le plan de masse doit - il être divisé en plans de masse agnd et dgnd lorsque vous utilisez un ADC? Réponse courte: cela dépend de la situation. La réponse détaillée est: généralement pas de séparation. Pourquoi pas? Parce que dans la plupart des cas, séparer aveuglément le plan de masse ne fait qu'augmenter l'inductance de la boucle et fait plus de mal que de bien.