PCB Tecnico - Abilità del software Protel nel cablaggio di circuiti ad alta frequenza

I dispositivi digitali si stanno sviluppando nella direzione di alta velocità, basso consumo energetico, piccole dimensioni e alta anti-interferenza. Questa tendenza di sviluppo pone molti nuovi requisiti per la progettazione di circuiti stampati. L'applicazione del software Protel in Cina è abbastanza comune. Tuttavia, non è pochi i progettisti si concentrano solo sulla "velocità di distribuzione" del software Protel, e i miglioramenti apportati al software Protel per adattarsi ai cambiamenti nelle caratteristiche del dispositivo non sono stati utilizzati nella progettazione. Questo non solo rende più grave lo spreco di risorse software, ma rende anche molti nuovi dispositivi. Ottima prestazione è difficile da giocare. Questo articolo intende introdurre i requisiti generali del cablaggio dei circuiti ad alta frequenza allo stesso tempo, prendendo come esempio il software Protel per Windows V1.5 per introdurre alcune contromisure speciali che il software Protel può fornire quando il cablaggio dei circuiti ad alta frequenza.

(1) I circuiti ad alta frequenza tendono ad avere alta integrazione e alta densità di cablaggio. L'uso di schede multistrato non è solo necessario per il cablaggio, ma anche un mezzo efficace per ridurre le interferenze. Protel per Windows V1.5 può fornire 16 strati di filo di rame e 4 alimentatori Strati, la selezione ragionevole del numero di strati può ridurre notevolmente la dimensione del bordo stampato, fare pieno uso dello strato intermedio per impostare lo scudo, può meglio realizzare la messa a terra più vicina, può efficacemente ridurre l'induttanza parassitaria, può ridurre efficacemente la lunghezza di trasmissione del segnale, e può notevolmente ridurre l'interferenza incrociata tra i segnali, ecc., che sono tutti benefici per il funzionamento affidabile dei circuiti ad alta frequenza. Secondo i dati, quando viene utilizzato lo stesso materiale, il rumore di una scheda a quattro strati è 20 dB inferiore a quello di una scheda a due lati. Tuttavia, maggiore è il numero di strati di cartone, più complesso è il processo di produzione, maggiore è il costo.

(2) Meno flessione dei cavi tra i perni dei dispositivi del circuito ad alta velocità, meglio è. I cavi del cablaggio del circuito ad alta frequenza sono migliori per utilizzare una linea retta completa, che deve essere girata. Le linee di piega a 45 gradi o archi possono essere utilizzati. Questo requisito è solo nei circuiti a bassa frequenza. È usato per migliorare la resistenza di fissaggio della lamina d'acciaio. Nei circuiti ad alta frequenza, soddisfare questo requisito può ridurre l'emissione esterna e l'accoppiamento reciproco dei segnali ad alta frequenza. Quando si utilizza il cablaggio Protel, può essere preimpostato nei seguenti due punti, uno è nel sottomenu €œTrack Mode €" del menu €œOptions €", prendere un appuntamento per il cablaggio in 45/90 Line o 90 Arc/Line mode. Impostare "Aggiungi archi" in modo che gli angoli siano arrotondati alla fine del percorso automatico.

(3) Più corto è il cavo tra i pin del dispositivo del circuito ad alta frequenza, meglio è. Il modo più efficace di Protel per soddisfare il cablaggio più breve è quello di effettuare prenotazioni di "cablaggio" per singole reti ad alta velocità chiave prima della linea di mercato automatica. In primo luogo, aprire "Netlst" Nel sottomenu "Modifica rete" del menu, apparirà una finestra di dialogo "Cambia rete". Selezionare "OptimizeMethod" in questa finestra di dialogo come "Più breve (più breve)" Rp. In secondo luogo, considerare l'insieme, Utilizzare Strumenti di Posizionamento-Shove in €œAutoâ e œDensity € in œAuto⠀ per confrontare e regolare il layout del componente per rendere la disposizione del componente compatta, e cooperare con la funzione €œLength⠀" e €œLength⠀' nel menu €œNetlist. La lunghezza di selezione nel menu Info può misurare la lunghezza di cablaggio della rete chiave selezionata che deve essere minimizzata.

(4) Meno lo strato di piombo alterna tra i pin dei dispositivi del circuito ad alta frequenza, meglio è. Il cosiddetto "meno lo strato di piombo si alterna, meglio è" significa che meno vias (Via) utilizzati nel processo di collegamento dei componenti, meglio è. Si misura che una via può portare circa 0,5 pF di capacità distribuita, riducendo il numero di vias può aumentare significativamente la velocità. Il software Protel fornisce specificamente questa funzione, è nel menu Auto Configurazione Autorouter... Nella finestra di dialogo, c'è una colonna "Avanzata", basta impostare la voce "Smoothing" su ON.

(5) Il cablaggio del circuito ad alta frequenza dovrebbe prestare attenzione alla "interferenza trasversale" introdotta dal routing parallelo stretto della linea del segnale. Se la distribuzione parallela non può essere evitata, una grande area di "terra" può essere disposta sul lato opposto della linea di segnale parallela per ridurre notevolmente l'interferenza. Lo stesso cablaggio parallelo nello strato è quasi inevitabile, ma nei due strati adiacenti, la direzione del cablaggio deve essere perpendicolare l'uno all'altro. Questo non è difficile da fare in Protel, ma è facile da trascurare. Nel menu "Configurazione" del menu "Auto" La finestra di dialogo Routing Lager aperta da Autorouter... consente di pre-determinare la direzione di instradamento di ogni livello. Ci sono tre direzioni preselezionate: "Orizzontale, Verticale e Nessuna preferenza". Molti utenti sono abituati a scegliere "Nessuna preferenza (nessun orientamento specifico) "Si considera che il tasso di distribuzione è alto. Tuttavia, nel cablaggio del circuito ad alta frequenza, è meglio alternare il cablaggio orizzontale e verticale in strati adiacenti. Il cablaggio parallelo nello stesso strato non può essere evitato, ma può essere stampato nel circuito stampato. Una grande area di filo di terra è posta sul retro della scheda per ridurre le interferenze (questo è per la scheda bifacciale comunemente usata, la scheda multistrato può utilizzare lo strato di potenza centrale per raggiungere questa funzione), il software Protel ha fornito solo una semplice funzione di "riempimento" in passato. Per far fronte a questa richiesta, ora Protel sotto Windows fornisce anche una funzione più potente di posizionare "Polygon Plane" nell'opzione "Place" del menu "Modifica", vale a dire: griglia poligonale (striscia) foglio di rame superficie, se il poligono è preso come superficie dell'intera scheda stampata quando è posizionato, e questa griglia (barra) è collegata alla rete GND del circuito, poi questa funzione sarà in grado di realizzare il "layout di una certa superficie dell'intero circuito stampato". L'operazione "rame", il circuito stampato "rame" non solo può migliorare l'abilità anti-interferenza ad alta frequenza appena menzionata, ma ha anche grandi benefici per la dissipazione del calore e la forza della scheda stampata. Inoltre, il posto fisso sul telaio metallico del circuito stampato Se si aggiunge una griglia stagnata, è possibile non solo migliorare la resistenza di fissaggio e garantire un buon contatto, ma anche utilizzare il telaio metallico per formare una linea pubblica adatta. Dopo aver aperto questa funzione nel menu del software, verrà visualizzata una "Finestra di dialogo Posiziona piano poligonale", che chiederà Se si desidera collegare la griglia poligonale posizionata (striscia) alla rete (connessione rete), se si connette questa opzione, verrà chiesto di fornire il nome della rete a cui si desidera connettersi quando si esce dalla finestra di dialogo, Sarà in grado di svolgere il ruolo di uno strato di schermatura. Allo stesso tempo, ti verrà chiesto se il modello "rame" utilizza strisce orizzontali (orizzonta), strisce verticali (vertica) o griglia (puoi scegliere entrambe). Ci sarà un migliore effetto schermante, e allo stesso tempo, la dimensione della rete di rete (solitamente chiamata "mesh") è determinata in base alla frequenza di interferenza da schermare.

(6) Attuare misure di circonferenza del filo di terra per linee di segnale o unità locali particolarmente importanti. Questa misura può anche essere implementata automaticamente nel software Protel, che è il "Outline Select-ed Items" sotto "Place" nel menu "Modifica". Vale a dire: disegnare la linea di contorno esterna dell'oggetto selezionato. Con questa funzione, la linea di segnale importante selezionata può essere elaborata automaticamente dal cosiddetto "terreno avvolto". Naturalmente, questa funzione può essere utilizzata per la parte dell'orologio e altre unità per avvolgere il terreno. Sarà anche molto utile per i sistemi ad alta velocità.

(7) Varie tracce di segnale non possono formare loop e fili di terra non possono formare loop di corrente. Oltre al principio più breve menzionato sopra, i principi di routing del cablaggio automatico Protel si basano sulla direzione X, la direzione Y e il crisantemo Il metodo di cablaggio a margherita può efficacemente evitare la formazione di loop durante il cablaggio. Nello specifico, è possibile aprire il sottomenu "Modifica rete" del menu "Netlist" e apparirà una finestra di dialogo "Cambia rete". Nella sezione "Optimize Method (modalità di ottimizzazione del cablaggio)", selezionare "Daisy Chain".

(8) Un condensatore di disaccoppiamento ad alta frequenza dovrebbe essere installato vicino a ogni blocco del circuito integrato. Poiché il software Protel non considera la relazione di posizione tra il condensatore di disaccoppiamento e il circuito integrato disaccoppiato quando posiziona automaticamente i componenti, lascia che il software lo metta, Se i due sono troppo distanti, l'effetto di disaccoppiamento sarà notevolmente ridotto. In questo momento, è necessario spostare manualmente i componenti ("Modifica", "Sposta" e "componente") per intervenire nelle due posizioni in anticipo per farli chiudere.

(9) Un collegamento di strozzatura ad alta frequenza è utilizzato quando il cavo di terra analogico, il cavo di terra digitale, ecc. sono collegati al cavo di terra pubblico. Nell'assemblaggio effettivo del collegamento strozzatore ad alta frequenza, viene spesso utilizzato un magnete in ferrite ad alta frequenza con un filo attraverso il foro centrale. Bead, generalmente non è espresso sullo schema del circuito, la netlist risultante (netlist) non contiene tali componenti e la sua esistenza sarà ignorata durante il cablaggio. In considerazione di questa realtà, può essere nel diagramma schematico Pensalo come un induttore, definire un pacchetto di componenti per esso separatamente nella libreria di componenti PCB e spostarlo manualmente in una posizione appropriata vicino alla giunzione di terra comune prima del cablaggio.