PCB Tecnico - Progettazione pratica del circuito stampato ad alta frequenza super pratica

Nella progettazione del circuito stampato PCB ad alta velocità, l'area vuota dello strato di segnale può essere rivestita di rame e come dovrebbe essere distribuito il rivestimento in rame di strati multipli di segnale sulla messa a terra e sull'alimentazione elettrica?

Generalmente, la placcatura in rame nell'area vuota è per lo più messa a terra. Basta prestare attenzione alla distanza tra il rame e la linea del segnale quando si applica il rame accanto alla linea del segnale ad alta velocità, perché il rame applicato ridurrà leggermente l'impedenza caratteristica della traccia. Attenzione anche a non alterare l'impedenza caratteristica di altri strati, ad esempio nella struttura della linea a doppia striscia.

È possibile utilizzare il modello della linea microstrip per calcolare l'impedenza caratteristica della linea di segnale sul piano di potenza? Il segnale tra l'alimentatore e il piano di terra può essere calcolato utilizzando il modello stripline?

Sì, nel calcolo dell'impedenza caratteristica, sia il piano di potenza che il piano di terra devono essere considerati piani di riferimento. Ad esempio, una scheda a quattro strati: strato superiore-potenza layer-ground layer-bottom layer. In questo momento, il modello di impedenza caratteristico dello strato superiore è un modello di linea microtrip con il piano di potenza come piano di riferimento.

I punti di prova possono essere generati automaticamente dal software su schede stampate ad alta densità in circostanze normali per soddisfare i requisiti di prova della produzione in serie?

Generalmente, se il software genera automaticamente punti di prova per soddisfare i requisiti di prova dipende se le specifiche per l'aggiunta di punti di prova soddisfano i requisiti dell'apparecchiatura di prova. Inoltre, se il cablaggio è troppo denso e le specifiche per l'aggiunta di punti di prova sono rigorose, potrebbe non essere possibile aggiungere automaticamente punti di prova a ciascun segmento della linea. Naturalmente, è necessario compilare manualmente i luoghi da testare.

L'aggiunta di punti di prova influenzerà la qualità dei segnali ad alta velocità?

Se influenzerà la qualità del segnale dipende dal metodo di aggiunta dei punti di prova e dalla velocità del segnale. Fondamentalmente, ulteriori punti di prova (non utilizzare il pin via o DIP esistente come punti di prova) possono essere aggiunti alla linea o tirati una linea corta dalla linea. Il primo equivale ad aggiungere un piccolo condensatore sulla linea, il secondo è un ramo extra. Entrambe queste condizioni influenzeranno più o meno il segnale ad alta velocità e il grado dell'effetto è correlato alla velocità di frequenza del segnale e alla velocità di bordo del segnale. L'entità dell'impatto può essere conosciuta attraverso la simulazione. In linea di principio, più piccolo è il punto di prova, meglio (naturalmente, deve soddisfare i requisiti dello strumento di prova) più corto è il ramo, meglio è.

Diversi PCB formano un sistema, come dovrebbero essere collegati i fili di terra tra le schede?

Quando il segnale o l'alimentazione elettrica tra ciascuna scheda PCB è collegato tra loro, ad esempio, se la scheda A ha un alimentatore o un segnale viene inviato alla scheda B, deve esserci una quantità uguale di corrente che scorre dal terreno verso la scheda A (questa è la legge corrente Kirchoff). La corrente su questo terreno troverà il posto con la minore impedenza per tornare indietro. Pertanto, ad ogni interfaccia, che si tratti di interconnessione di potenza o segnale, il numero di pin assegnati allo strato di terra non dovrebbe essere troppo piccolo per ridurre l'impedenza, che può ridurre il rumore sullo strato di terra. Inoltre, è anche possibile analizzare l'intero ciclo di corrente, in particolare la parte con una grande corrente, e regolare la connessione dello strato di terra o del cavo di terra per controllare il flusso di corrente (ad esempio, fare una bassa impedenza da qualche parte in modo che la maggior parte della corrente fluisca da questo Vai da qualche parte) per ridurre l'impatto su altri segnali più sensibili.

Puoi introdurre alcuni libri tecnici stranieri e dati sulla progettazione PCB ad alta velocità?

Al giorno d'oggi, i circuiti digitali ad alta velocità sono utilizzati in campi correlati come reti di comunicazione e calcolatrici. In termini di reti di comunicazione, la frequenza di lavoro della scheda PCB ha raggiunto circa GHz e il numero di strati impilati è fino a 40 strati per quanto ne so. Le applicazioni relative al calcolatore sono anche dovute all'avanzamento dei chip, sia che si tratti di un PC generale o server (Server), la più alta frequenza operativa sulla scheda ha raggiunto anche 400MHz (come Rambus). In risposta a questa richiesta di cablaggio ad alta velocità e ad alta densità, i requisiti per vias ciechi/sepolti, mircrovias e processi di accumulo sono gradualmente aumentati. Questi requisiti di progettazione sono disponibili per la produzione in serie da parte dei produttori.

Due formule di impedenza caratteristiche a cui si fa spesso riferimento:

Microstrip Z={87/[sqrt(Er + 1.41)]}ln[5.98H/(0.8W + T)] dove W è la larghezza della linea, T è lo spessore del rame della traccia e H è la distanza dalla traccia al piano di riferimento, Er è la costante dielettrica del materiale PCB. Questa formula deve essere applicata quando 0,1<(W/H)<2,0 e 1<(Er)<15.

Stripline (stripline) Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0.67π(T+0.8W)]} dove H è la distanza tra i due piani di riferimento e la traccia è situata al centro dei due piani di riferimento. Questa formula deve essere applicata quando W/H<0,35 e T/H<0,25.

È possibile aggiungere un cavo di terra alla linea di segnale differenziale?

Generalmente non è possibile aggiungere un filo di terra al centro del segnale differenziale. Perché il punto più importante del principio di applicazione dei segnali differenziali è quello di utilizzare i benefici dell'accoppiamento tra i segnali differenziali, come la cancellazione del flusso, l'immunità al rumore, e così via. Se si aggiunge un filo di terra nel mezzo, distruggerà l'effetto di accoppiamento.

La progettazione di schede rigide-flex richiede software e specifiche di progettazione speciali? Dove possiamo intraprendere tale elaborazione del circuito stampato in Cina?

È possibile utilizzare il software generale di progettazione PCB per progettare un circuito stampato flessibile (circuito stampato flessibile). È anche prodotto dai produttori FPC in formato Gerber. Poiché il processo di produzione è diverso da quello dei PCB generali, ogni produttore avrà la propria larghezza minima di linea, distanza minima di linea e apertura minima (via) in base alle proprie capacità di produzione. Inoltre, può essere rinforzato posando qualche pelle di rame al punto di svolta del circuito flessibile. Per quanto riguarda il produttore, è possibile trovarlo su Internet "FPC" come query di parole chiave.

Qual è il principio di selezionare correttamente il punto di messa a terra tra il PCB e il caso?

Il principio di selezionare i punti di messa a terra PCB e shell è quello di utilizzare il terreno del telaio per fornire un percorso a bassa impedenza per la corrente di ritorno e controllare il percorso di questa corrente di ritorno. Ad esempio, di solito vicino a dispositivi ad alta frequenza o generatori di orologio, le viti di fissaggio possono essere utilizzate per collegare la terra PCB al terreno del telaio per ridurre al minimo l'intera area del ciclo corrente e ridurre la radiazione elettromagnetica.