Notizie PCB - Parlando di considerazioni di progettazione PCB

Quando ho visto il PCB di una scheda madre del computer, mi sono chiesto quale grande cosa poter disegnare da solo. Più tardi, quando sono entrato in contatto con protel99se, sono entrato nel team del tavolo da disegno, e poi altitudine, cadenza e così via. Con l'accumulo di esperienza del tavolo da disegno, ho scoperto che sempre più cose devono essere prestate attenzione. Una buona scheda PCB non è solo per collegare i fili. Lasciami raccontare la storia lentamente.

In primo luogo, la maggior parte dei progettisti di PCB sono competenti nei principi di funzionamento dei componenti elettronici, conoscono la loro influenza reciproca e comprendono i vari standard di trasmissione dei dati che costituiscono l'ingresso e l'uscita del circuito stampato. Un eccellente prodotto elettronico richiede non solo schemi eccellenti, ma anche layout PCB e personale di cablaggio, e quest'ultimo svolge un ruolo vitale nel successo o nel fallimento della scheda PCB finale. Tuttavia, più un progettista schematico conosce tecniche di layout eccellenti, più opportunità ci sono per evitare problemi importanti.

Secondo, il problema del layout. Sappiamo tutti che il design di connessione più critico nella progettazione PCB è il percorso più breve e diretto, in modo che il metodo più semplice possa essere utilizzato per ottenere i migliori risultati.

In terzo luogo, l'elaborazione dei segnali di clock. Si ritiene che tutti coloro che fanno progettazione PCB stiano soffrendo o si preparano a soffrire del problema dell'interferenza del segnale dell'orologio. Poiché la linea dell'orologio è troppo lunga o troppo lunga o passa attraverso la linea del segnale, ecc., amplificherà il jitter e l'offset per il downstream, specialmente quando la velocità dell'orologio aumenta. Prima di tutto, la progettazione PCB dovrebbe evitare di utilizzare più strati per trasmettere l'orologio e non avere vias sulla linea dell'orologio, perché vias aumenterà il cambiamento di impedenza della traccia e la riflessione del segnale. In secondo luogo, se lo strato interno deve essere utilizzato per stendere l'orologio, gli strati superiori e inferiori dovrebbero utilizzare il piano di terra per ridurre il ritardo. In terzo luogo, se l'introduzione del rumore dell'orologio sul piano di potenza aumenterà il jitter PLL, una "isola di potenza" può essere creata quando si modifica il design del PCB. Questa tecnica può utilizzare un'incisione più spessa nel piano metallico per ottenere l'alimentazione analogica PLL e l'alimentazione digitale. isolamento.

Quarto, la gestione dei problemi di rumore. Con il miglioramento della velocità di progettazione PCB, appaiono anche rumore di commutazione simultanea, uscita di commutazione simultanea, squillo, rimbalzo di terra crosstalk, rumore dell'alimentazione elettrica, ecc. Per risolvere questi problemi, dobbiamo prescrivere il farmaco giusto:

A. Suono e conversazione incrociata. Per quanto riguarda le linee di segnale chiave, dobbiamo prestare attenzione alle questioni di conversazione incrociata. Il metodo comunemente usato è quello di utilizzare segnali differenziali e tracce con coppie differenziali. Questo può fondamentalmente eliminare l'effetto induttivo e contribuire a ridurre il "rimbalzo" causato dalla corrente indotta nel percorso di ritorno. rumore.

B. Uso di condensatori di disaccoppiamento e bypass. In generale, i condensatori di disaccoppiamento aiutano a ridurre l'induttanza tra l'alimentazione del PCB e il piano di terra e controllano l'impedenza di segnali e IC ovunque sul PCB. Il condensatore bypass fornisce un alimentatore pulito (fornisce una banca di carica). Di solito, dovremmo organizzare condensatori di disaccoppiamento ovunque conveniente per il cablaggio PCB. Per l'uso dei condensatori, va notato che il cablaggio dei condensatori di disaccoppiamento dovrebbe essere il più breve possibile.

C. Prestare attenzione alla corrispondenza di impedenza. Ho fatto circuiti di corrispondenza dell'antenna, e la corrispondenza dell'impedenza gioca un ruolo vitale. Ora l'impedenza caratteristica 100Ω è diventata il valore standard del settore per le linee di connessione differenziale. La linea differenziale 100Ω può essere realizzata con due linee a testa singola 50Ω di uguale lunghezza. Poiché le due tracce sono vicine l'una all'altra, l'accoppiamento di campo tra i fili ridurrà l'impedenza di modo differenziale dei fili. Per mantenere un'impedenza di 100Ω, la larghezza della traccia deve essere ridotta leggermente. Di conseguenza, l'impedenza comune di ogni linea in una coppia differenziale 100Ω sarà leggermente superiore a 50 ohm. Se davvero non vuoi essere così frustrato, quando crei il PCB, negozia con il produttore quale impedenza è richiesta per quale traccia.

Quinto, piano di progettazione di riferimento. Ora qualsiasi MCU darà il suo disegno di riferimento corrispondente. Sebbene questi circuiti stampati siano solitamente progettati per scopi multipli, potrebbero non corrispondere esattamente ai requisiti di progettazione che hai fatto. Tuttavia, possono ancora essere utilizzati come punto di partenza per la creazione di soluzioni. Da questo, possiamo vedere il routing e il posizionamento delle parti chiave, che è anche un grande miglioramento nel tasso di successo della progettazione.

Quanto sopra è un riassunto di alcune delle mie esperienze e lezioni di progettazione PCB, spero che sarà utile a tutti. Spero anche che tutti possano lasciarmi un messaggio e discutere insieme varie tecniche di progettazione PCB.