PCB Tecnico - Distinzione del tipo di circuito di progettazione PCB

Prima di spiegare le regole di layout del design PCB ibrido digitale-analogico, ora distinguiamo le sorgenti di interferenza, i circuiti sensibili e i percorsi di interferenza sulla scheda terminale. Comprendere queste fonti di interferenza e circuiti sensibili può aiutarci a formulare correttamente il layout e il piano di cablaggio. Inoltre, il percorso di interferenza La comprensione è cruciale.

1. circuiti di simulazione PCB Per i prodotti finali, i circuiti analogici includono tutti i circuiti a radiofrequenza, gli alimentatori a radiofrequenza, i circuiti di controllo a radiofrequenza, i circuiti di conversione digitale-analogico e i circuiti audio. Tutti i circuiti analogici di cui sopra sono circuiti sensibili. Tra questi, i circuiti sensibili che necessitano di particolare attenzione includono i circuiti di terminazione di frequenza (compresi i segnali oscillatori locali, la potenza del circuito di sintesi di frequenza e i segnali di controllo), i circuiti front-end di ricezione e i circuiti audio.2. Sorgente di interferenza PCB Le sorgenti di interferenza includono tutti i circuiti digitali, circuiti di radiofrequenza ad alta potenza (amplificatori di potenza, antenne e altri circuiti di radiofrequenza ad alta potenza). Tra queste, le fonti di interferenza che richiedono particolare attenzione includono circuiti di clock, alimentatori di commutazione, linee di alimentazione ad alta corrente, circuiti di amplificatori di potenza e circuiti di antenna. L'interferenza dei segnali a radiofrequenza come amplificatori di potenza e antenne è analizzata nella parte di progettazione PCB a radiofrequenza di questa specifica.3. Percorso di interferenzaI percorsi di interferenza a cui è necessario prestare attenzione per la progettazione ibrida digitale-analogica includono: radiazione spaziale, potenza a terra (piano o cablaggio), circuiti di conversione digitale-analogico e vari segnali di controllo dei circuiti analogici. (1) Radiazione spaziale: I circuiti che sono vicini l'uno all'altro genereranno crosstalk attraverso la radiazione. Questo è lo stesso concetto di crosstalk del segnale digitale, ma va notato che il crosstalk che i segnali analogici possono tollerare è molto più piccolo di quello dei segnali digitali, quindi c'è bisogno di controllare crosstalk nella fase di layout. Il modo per ridurre la radiazione spaziale è generalmente quello di estendere la distanza del layout e utilizzare la scatola di schermatura. (2) Terra di alimentazione: La terra di alimentazione è un ciclo comune tra circuiti digitali e analogici, quindi i segnali di interferenza possono essere condotti ai circuiti sensibili attraverso il conduttore di terra di alimentazione. Il modo per controllare il reticolo del terreno dell'alimentazione elettrica è quello di utilizzare i componenti del filtro e la divisione del terreno dell'alimentazione elettrica ragionevolmente. (3) Circuito di conversione digitale-analogico: È un'interfaccia tra segnali analogici e digitali. Se il layout o il cablaggio sono gestiti in modo improprio, come il layout non chiaro dei circuiti digitali e analogici e il cablaggio interlacciato, può causare crosstalk. (4) segnale di controllo analogico: Il dispositivo analogico ideale dovrebbe essere che il segnale di controllo e il circuito analogico siano isolati all'interno del dispositivo e il segnale di controllo deve solo garantire il livello logico corretto. Tuttavia, il dispositivo spesso non riesce a farlo e il numero di interferenza sul segnale di controllo può essere collegato direttamente al circuito analogico. La soluzione è ridurre al minimo l'interferenza del segnale di controllo del circuito analogico e utilizzare ragionevolmente i componenti del filtro. In terzo luogo, le regole di layout della progettazione PCB ibrida digitale-analogicaRegola 1: I dispositivi analogici sono posizionati nell'area analogica. Regola 2: I dispositivi digitali sono disposti nell'area digitale. Regola 3: Il chip ibrido digitale-analogico è trattato come un dispositivo analogico e posizionato nell'area analogica, ma l'interfaccia digitale deve essere posizionata vicino al dispositivo digitale corrispondente. Regola 4: Utilizzare scatole di schermatura per proteggere il più possibile i seguenti circuiti 1. Il circuito front-end ricevente, compreso il filtro, LNA, circuito di corrispondenza dell'impedenza, ecc. tra l'antenna e il chip ricevente.2. Circuito sorgente di frequenza: VCO, chip di loop bloccato di fase, filtro di loop, oscillatore di cristallo e altri circuiti.3. Circuito amplificatore di potenza. Nel layout, per quanto possibile, diversi circuiti hanno percorsi di alimentazione indipendenti Regola 5: Posizionare il condensatore filtro prima che l'alimentazione entri nell'area analogicaRegola 6: Alimentazione digitale e alimentazione analogica da diverse direzioni. Regola 7: Il percorso dell'alimentazione elettrica nella stessa direzione utilizza il percorso dal grande segnale al piccolo segnale per l'alimentazione elettrica. Il percorso di alimentazione da grande a piccolo può ridurre l'interferenza dei circuiti di grande segnale sui circuiti di piccolo segnale. Regola 8: La linea di alimentazione dell'amplificatore di potenza deve essere il più breve possibile per ridurre la caduta di tensione della linea. I connettori della batteria del telefono cellulare precedenti sono generalmente progettati al centro della scheda del telefono cellulare. La parte superiore è il circuito di radiofrequenza e la parte inferiore è il circuito digitale, come mostrato nella figura: Il vantaggio di questo layout è che i percorsi di alimentazione RF e digitali sono indipendenti e il percorso di alimentazione per l'attacco e l'amplificatore è breve. Regola 9: Durante il layout e il cablaggio dei moduli di alimentazione, riserva l'area in rame per la dissipazione del calore in base al consumo energetico. Regola 10: Layout è quello di riservare spazio per vias di terra per perni importanti. Il perno di terra del dispositivo di radiofrequenza deve essere messo a terra nelle vicinanze e collegato allo strato di riferimento del segnale di radiofrequenza. Ad esempio, se il secondo strato è scavato, il perno di terra deve essere collegato al terzo strato nelle vicinanze. Regola 11: Il condensatore del filtro è vicino al perno del modulo di alimentazione e il condensatore del filtro ad alta frequenza è più vicino al perno.