PCB Tecnico - Cablaggio e layout PCB di espansione tecnologica

Aumentare la distanza tra le linee per rendere l'induttanza reciproca tra la sorgente di interferenza e la linea indotta il più piccola possibile

Layout e layout PCB

Se possibile, rendere la linea della sorgente di interferenza e la linea indotta ad angolo retto (o vicino agli angoli retti) cablaggio, che può ridurre notevolmente l'accoppiamento tra le due linee

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Aumentare la distanza tra le linee è il modo migliore per ridurre l'accoppiamento capacitivo

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Prima del cablaggio formale, la prima cosa è classificare il cablaggio. Il metodo principale di classificazione si basa sul livello di potenza, suddiviso in diversi gruppi ad ogni livello di potenza 30dB

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Diversi tipi di fili dovrebbero essere raggruppati separatamente e posati separatamente. I fili adiacenti possono anche essere raggruppati insieme dopo aver preso misure di schermatura o torsione. La distanza minima tra i cablaggi classificati è 50 ~ 75mm

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Nel layout della resistenza, le resistenze di controllo del guadagno e le resistenze di bias (su e giù) dell'amplificatore, dei circuiti pull-up e pull-down e regolati del raddrizzatore dovrebbero essere il più vicino possibile all'amplificatore, ai dispositivi attivi e alla loro alimentazione e al suolo per ridurre i loro effetti di disaccoppiamento (migliorare il tempo di risposta transitoria).

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Posizionare il condensatore bypass vicino all'ingresso di alimentazione

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Il condensatore di disaccoppiamento è posizionato all'ingresso di alimentazione. Il più vicino possibile a ciascun IC

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Impedenza: determinata dalla qualità del rame e dell'area della sezione trasversale. Nello specifico: 1 oncia 0,49 milliohm/unità di area

Capacità: C=EoErA/h, Eo: permittività dello spazio libero, Er: permittività del substrato PCB, A: portata della corrente, h: spaziatura tra tracce

Induttanza: uniformemente distribuita nel cablaggio, circa 1nH/m

In termini di filo di rame oncia, sotto il rotolamento di FR4 spesso 0.25mm (10mil), situato sopra lo strato di terra) 0.5mm largo, filo lungo 20mm può produrre impedenza 9.8 milliohm, induttanza 20nH e capacità di accoppiamento di massa di 1.66pF.

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Principi di base del layout PCB: aumentare la spaziatura della traccia per ridurre il crosstalk dell'accoppiamento capacitivo; porre linee elettriche e linee di terra in parallelo per ottimizzare la capacità PCB; porre linee sensibili ad alta frequenza lontano da linee elettriche ad alto rumore; allargare il cavo di alimentazione elettrica e il cavo di terra per ridurre l'impedenza del cavo di alimentazione e del cavo di terra;

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Segmentazione: Utilizzare la segmentazione fisica per ridurre l'accoppiamento tra diversi tipi di linee di segnale, in particolare linee elettriche e di terra

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disaccoppiamento locale: disaccoppiamento dell'alimentazione locale e dell'IC. Utilizzare un condensatore bypass di grande capacità tra la porta di ingresso di alimentazione e il PCB per filtrare le pulsazioni a bassa frequenza e soddisfare i requisiti di potenza di scoppio. Utilizzare il disaccoppiamento tra l'alimentazione di ogni IC e il terreno. Accoppiando condensatori, questi condensatori di disaccoppiamento dovrebbero essere il più vicino possibile al perno.

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Separazione dei cavi: ridurre al minimo l'accoppiamento trasversale e acustico tra linee adiacenti nello stesso strato del PCB. La specifica 3W viene utilizzata per elaborare percorsi critici del segnale.

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Linea di protezione e shunt: adottare misure di protezione di messa a terra su due lati per i segnali chiave e garantire che entrambe le estremità della linea di protezione devono essere messe a terra

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PCB monostrato: Il filo di terra dovrebbe essere largo almeno 1,5 mm e le modifiche della larghezza del cavo di terra e del ponticello dovrebbero essere mantenute al minimo

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PCB a doppio strato: Utilizzare prima il cablaggio della griglia di terra/matrice di punti, mantenere la larghezza sopra 1,5 mm. O mettere il terreno da un lato e l'alimentazione del segnale dall'altro lato

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Anello protettivo: Utilizzare il filo di terra per formare un anello per racchiudere la logica protettiva per l'isolamento

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Capacità PCB: la capacità PCB viene generata sulla scheda multistrato a causa del sottile strato isolante tra la superficie dell'alimentazione elettrica e il terreno. Il vantaggio è che ha una risposta in frequenza molto elevata e una bassa induttanza di serie distribuita uniformemente su tutta la superficie o sull'intera linea. È equivalente a un condensatore di disaccoppiamento distribuito uniformemente su tutta la scheda.

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Circuiti ad alta velocità e circuiti a bassa velocità: I circuiti ad alta velocità dovrebbero essere vicini al piano di terra e i circuiti a bassa velocità dovrebbero essere vicini al piano di potenza.

Riempimento di rame macinato: Il riempimento di rame deve garantire la messa a terra.

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Le direzioni di instradamento degli strati adiacenti sono ortogonali per evitare linee di segnale differenti nella stessa direzione su strati adiacenti per ridurre inutili interferenze tra strati; quando è difficile evitare a causa di limitazioni della struttura della scheda (come alcuni backplanes) In questo caso, specialmente quando la velocità del segnale è elevata, considerare l'utilizzo di un piano di terra per isolare ogni strato di cablaggio e utilizzare una linea di segnale di terra per isolare ogni linea di segnale;