Technologie PCB - ​ Conception de PCB: bruit interne causé par la conception miniaturisée

Dans la conception de PCB pour les produits généraux, la plupart des configurations de composants sont déterminées avant le câblage de connexion. Les problèmes d'interférence sont d'abord améliorés dans la position des composants, puis le produit est amélioré à partir des détails du câblage.

Sous l'architecture de conception actuelle des téléphones et des tablettes, le volume du produit est constamment comprimé et aminci, mais au lieu de diminuer, les éléments fonctionnels supplémentaires augmentent, et même l'horloge de travail des composants du processeur de base augmente. Applications actuelles de ce type de produits d'appareils mobiles la fréquence d'horloge du processeur mobile est de 1 ~ 1,5 GHz. Si un grand nombre de composants haute fréquence dans l'appareil ne sont pas bien traités dans la disposition des composants de la carte, une mauvaise conception peut affecter la présentation d'applications multimédias telles que la vidéo et L'audio...

En prenant les téléphones et les smartphones, par exemple, l'espace disponible pour la conception du mécanisme interne est sans doute extrêmement étroit. Pas seulement des composants ou des sous - systèmes tels que des batteries, des panneaux, des modules de rétro - éclairage, des modules de caméra, des cartes de circuits logiques...

La configuration extrêmement empilée et à haute densité, combinée aux hautes performances et aux exigences fonctionnelles du produit, complique également la conception de ces appareils mobiles. Les développeurs doivent non seulement résoudre les problèmes réels de connectivité des différents composants et sous - systèmes / En fonctionnement, il est également nécessaire de résoudre les problèmes d'interférences possibles entre les systèmes.

La qualité du signal d'un circuit audio est la clé de l'expérience de fonctionnement, une attention particulière doit donc être accordée à la disposition du circuit.

L'espace PCB disponible pour votre téléphone est très petit et la conception à puce unique est un moyen d'économiser de l'argent. Comment différencier les différents sous - systèmes et réduire les nuisances sonores est la clé de la conception.

Surtout quand il s'agit de la conception de la disposition des cartes de circuits imprimés, il est sans doute le défi le plus difficile dans la conception de téléphones portables. Divers sous - systèmes dans un téléphone mobile peuvent avoir des exigences de conception contradictoires. Par exemple, les modules sans fil nécessitent le meilleur type de champ d'antenne et les meilleures performances de transmission de connexion sans fil, tandis que les systèmes de base de calcul à logique numérique nécessitent l'environnement informatique le plus stable. Lorsque les deux systèmes sont intégrés simultanément dans un dispositif très compact, les radiofréquences sans fil doivent être optimisées pour la transmission, Les circuits logiques numériques doivent fonctionner de manière stable dans un environnement capable d'isoler les bruits extérieurs. Comment permettre à une seule plaque porteuse d'être présente dans les deux systèmes lors de la conception et de s'acquitter mutuellement de leurs tâches sans interférer l'une avec l'autre est devenu une tâche clé dans le développement de produits.

Une carte de circuit imprimé bien conçue doit être capable de fournir des conditions de fonctionnement et un environnement optimisés pour chaque composant, bloc fonctionnel ou module, tout en maintenant les interférences mutuelles entre les différents sous - systèmes! La réalité, cependant, est que les exigences de conception contradictoires des différents sous - systèmes doivent utiliser des moyens techniques pour réaliser certains compromis de conception ou prendre des mesures de renforcement telles que l'ajout de barrières métalliques. Cependant, un tel traitement de la disposition des éléments ou des mesures de renforcement peuvent également conduire à des PCB. La taille de la plaque porteuse augmente inévitablement, ce qui entre en conflit avec les objectifs de conception d'un produit léger, mince et court.

Ce type de problème d'interférence du signal radiofréquence est en effet relativement facile à améliorer lorsqu'on est confronté à l'influence d'un circuit logique numérique, le Sous - système de circuit logique numérique étant soit à 0, soit à 1 dans la partie traitement du message. Le traitement du signal numérique peut ignorer de légères interférences RF. Inversement, pour les applications multimédias (par exemple, lecture vidéo, lecture de musique MP3), l'expérience utilisateur peut être assez mauvaise lorsque les RF interfèrent avec l'audio ou provoquent des interférences ondulées dans la vidéo.

Dans le processus de développement normal, la première chose avant la conception d'une carte PCB est de gérer la disposition des composants, c'est - à - dire l'endroit où les composants sont placés sur le PCB. Pendant cette phase de travail, il est nécessaire de prendre en compte les avantages de câblage optimaux du composant (distance la plus courte ou la plus courte). Une disposition qui économise de l'espace PCB), mais tout en simplifiant le câblage du signal, il est également nécessaire de prendre en compte la configuration du plan de masse pour minimiser les éventuels problèmes de bruit.

Pour la disposition des composants, dans la plupart des cas, les sous - systèmes fonctionnels peuvent être divisés en différents blocs pour la disposition. Les composants RF présentant des problèmes d'interférence doivent être situés aussi près que possible de l'antenne de l'appareil, comme les coins de la plaque porteuse, et les fonctions RF peuvent être blindées avec du métal. Le système de base de la logique numérique, car il fonctionne également à haute fréquence, est principalement situé au Centre du support PCB. D'une part, le module de dissipation thermique du processeur peut simultanément avoir pour effet de dissiper la chaleur pour l'ensemble du support. En d'autres termes, la mise en place du circuit logique de coeur au centre de la carte porteuse est également avantageuse pour l'agencement fonctionnel. Les boucles audio qui ont le plus grand impact sur la perception de l'utilisateur sont devenues un problème clé dans le développement de la carte porteuse. En particulier, il est nécessaire d'accumuler une grande expérience de conception pour optimiser la disposition de la conception de câblage et éviter les interférences.

Il existe de nombreuses méthodes de conception disponibles pour les circuits de systèmes hybrides qui combinent les communications, les réseaux et les opérations numériques, telles que les téléphones cellulaires, comment séparer efficacement les circuits analogiques des circuits numériques, permettant aux deux types de systèmes d'exploitation de se séparer sans interférer l'un avec l'autre. Il est courant de diviser simplement les différents circuits en différentes plaques porteuses et d'utiliser des câbles pour connecter les lignes d'information de contact critiques entre les plaques porteuses afin d'obtenir une conception efficace de la découpe et de la séparation des systèmes fonctionnels.

Cependant, pour des raisons de coût, la forme actuelle de conception multiporteuse se concentrera sur une carte porteuse minimale pour une intégration fonctionnelle maximale. Cela posera un plus grand défi dans la séparation des circuits numériques et analogiques. La direction de conception peut diviser l'ensemble de la plaque porteuse en blocs numériques et analogiques, séparés les uns des autres par le type de circuit, peut atteindre un effet de conception similaire à la séparation de la plaque porteuse. En outre, bien que le circuit radiofréquence soit également un circuit analogique, il diffère après tout du traitement analogique tel que l'audio, car le signal radiofréquence est couplé pour affecter le circuit audio, provoquant un bruit perturbateur dans l'effet audio, et le circuit radiofréquence, Plus l'intervalle entre le circuit de réseau sans fil et le Sous - système de zone de circuit audio est clair et plus la distance est grande, mieux cela peut réduire les problèmes d'interférence audio de l'appareil.

Les circuits analogiques ne sont pas plus complexes que les circuits numériques, leur complexité de conception sera plus élevée et nécessitera plus d'expérience de conception pour améliorer la fonctionnalité. Par exemple, une puce d'amplificateur audio peut être placée plus près du connecteur audio, de sorte que le signal de sortie évite autant que possible les pertes du circuit PCB et que la sortie sonore est plus pure. Dans le même temps, la plupart de ces appareils mobiles utilisent des circuits amplificateurs audio haute performance de classe D. Le circuit amplificateur doit pouvoir tenir compte des problèmes d'interférence électromagnétique (EMI) dans sa conception.

Après avoir divisé la carte de circuit imprimé en zones analogiques, numériques et RF, vous devez choisir l'arrangement des composants de la partie analogique. À ce stade, le principe du trajet le plus court du signal audio doit être respecté et l'amplificateur audio doit être placé le plus près possible de la prise casque et des Haut - parleurs. Il peut réduire efficacement les interférences électromagnétiques (EMI) émises par les amplificateurs de haut - parleurs de classe D, tout en ayant à faire face au problème de la suppression du bruit supplémentaire généré par le signal du casque, puis réduire efficacement la distance du circuit de transmission audio, ce qui rend les performances audio du produit meilleures. Vers la perfection.