PCB技術 - 高周波回路基板製造業者はPCBの手順を説明する

デザインの回路図をリアルに変えることです PCB. このプロセスを過小評価しないでください. 原理的に働くことができるが、エンジニアリングで実現することができない多くのものがあります, または他の, so it's not difficult to make a 良いPCB, しかし、良いことを作るのは簡単ではない PCB.

マイクロエレクトロニクスの分野における2つの大きな困難は高周波信号と弱信号の処理である. この面で, レベル PCB 生産は特に重要である. 同じ原理設計, 同じ構成要素, 人が違う PCB回路基板 with different results, どうやって良い作り方を PCB回路基板? 過去の経験に基づいて, 私 would like to share my views on the following aspects:

1, クリアデザイン

設計作業を受ける, まず第一に, 設計目標を明確にする必要がある, どちらが普通ですか PCB, 高周波 PCB, 小信号処理 PCB または両方の高周波と小信号処理 PCB. 普通ならば PCB, レイアウトと配線が合理的できちんとしている限り, そして、機械的サイズは正確です, 中負荷線、長線など, 負荷を減らすためには、特定の手段を採用する必要がある, ロングラインのドライブを強化, そして、長い線の反射を防ぐことに集中してください.

ボード上に40 MHz以上の信号線があるとき, これらの信号線に特別な配慮をすべきである, 線の間のクロストークのような. 分布定数ネットワーク理論による, 高速と接続の相互作用は決定的要因である, システム設計では無視できない. ゲート伝送速度の増加, 信号線の反対は対応して増加する, そして、隣接する信号線間のクロストークは、比例的に増加する. 一般に, の消費電力と熱放散 高速 回路も非常に大きい, どちらを作るときに十分な注意を払う必要があります 高速 PCB.

ボード上のミリボルトレベルまたはマイクロボルトレベルの弱い信号があるとき, これらの信号線に特別な注意を払うべきである. 小さい信号が弱すぎるので, 他の強い信号に干渉するのは非常に簡単です. シールド対策はしばしば必要です, さもなければ、信号対雑音比は大いに減少されるでしょう. 結果的に, 有用な信号は雑音によって冠水され、効果的に抽出できない.

2, レイアウトと配線に使用するコンポーネントの機能要件を理解する

我々はいくつかの特別なコンポーネントがレイアウトと配線に特別な要件を持っていることを知っている, LOとAPHで使用されるアナログ信号のような, そして、アナログ信号増幅器は、安定した電源および低リップルを必要とする. アナログ小信号部分は、可能な限り電力装置から遠く離れているべきである. Otiボード上で, 小信号増幅部は、特に電磁波干渉を遮蔽する遮蔽カバーを備えている. OTIボードに使用されるGLinkチップはECLプロセスを採用する, これは、多くの電力を消費し、多くの熱を生成する. レイアウトにおける放熱の問題に特別な配慮が必要である. 自然放熱が採用されるならば, GLinkチップは滑らかな空気循環のある場所に置かれるべきです, そして、放出される熱は、他のチップに大きな影響を与えません. ボードがホーンまたは他の高出力装置を備えているならば, それは電源に深刻な汚染を引き起こす可能性があります, which should also be paid enough attention

3, コンポーネントレイアウトの考察

構成要素のレイアウトにおいて考慮される第1の要因は、電気的性能である. 近い接続のコンポーネントは、できるだけ遠くに置かれるべきです. 特にいくつか 高速 ライン, レイアウトはできるだけ短いはずです, そして、電力信号と小信号装置は分離されなければならない. 回路性能について, コンポーネントをきちんと配置する必要があります, 美しく簡単にテストする. ボードの機械的サイズとソケットの位置も慎重に考慮すべきである.

イン 高速 システム, システム設計において、配線の接地遅延時間と伝送遅延時間も考慮すべき要因である. 信号線の伝送時間はシステム全体の速度に大きな影響を及ぼす, 特に 高速 ECL回路. ブロック自体は高速であるが, the system speed can be greatly reduced due to the increase of the delay time caused by the common interconnect on the backplane (there is about 2ns delay per 30cm ライン length), 同期カウンターを同じボードに置くほうがいい, 異なるボードへの信号伝送の遅延時間が等しくないので, シフトレジスタジェネレータエラー. それが1枚の板に置くことができないならば, 共通のクロック源から各ボードへのクロックラインの長さは、同期がキーである場合に等しくなければならない.

4, 配線の考察

OTNIとスターネットワーク設計の完了で, より多くのボードがあります 高速 100 MHz以上の信号線. ここではいくつかの基本的な概念です 高速 line.

伝送路

上の任意の“長い”信号経路 プリント回路基板 一種の送電線と考えられる. 線の伝送遅延時間が信号の立上り時間よりずっと短いならば, 信号の立ち上がり時間の間に発生する主信号の反射は、沈み込まれる. ほとんどのMOS回路, 立ち上がり時間とライン遅延時間の比は、ずっと大きい, したがって、線長は、信号歪みなしでメートルで測定することができます. 高速論理回路, 特に超高速ECL.

重大な波形歪みのない比較的長いライン上で高速回路を動作させる2つの方法がある。TTLは高速立ち下がりのショットキークランプ方式であり、オーバーシュートはグランド電位より低いレベルのダイオード電圧降下でクランプされ、バックパルス振幅を減少させ、低速立ち上がりエッジでオーバーシュートを可能にするが、レベルHの状態では回路の比較的高い出力インピーダンス（50〜80アンペア）で減衰する。加えて、レベル「H」状態の高い免疫性のために、反跳問題は非常に顕著でない。hctシリーズデバイスでは，schottkyダイオードクランプと直列終端法を使用すれば，改善効果がより明白になる。

信号線に沿ってファンアウトがあるとき, 上記のTTL成形方法は、より高いビットレートおよびより速いエッジ率で不十分であるように見える. 線に反射波があるから, 彼らは高いビットレートで合成する傾向がある, 深刻な信号歪みと低い干渉能力. したがって, 反射問題を解くために, 別の方法は、通常、ECLシステムで使用される. このように, 反射を制御し、信号の完全性を保証することができる.

厳密に言えば, 遅いエッジ速度を有する従来のTTLおよびCMOSデバイスについて, 伝送線路は必要ない. For 高速 エッジ速度の速いECLデバイス, 伝送線路は必ずしも必要ではない. しかし, 送電線使用時, 線路遅延を予測し，インピーダンス整合により反射と振動を制御する利点がある.

1. 送電線を使用するかどうかを決める基本的要因

(1) Along the rate of the system signal, (2) connection distance, (3) capacitive load (fan out), (4) resistive load (line termination mode)（ 5) Allowable percentage of recoil and overshoot (reduction of AC immunity).

2. 伝送線路の種類

(1) Coaxial and twisted pair: they are often used for system to system connections. 同軸ケーブルの特性インピーダンスは通常50, ツイストペアのそれは通常110.

(2) Microstrip line on printed 回路基板: a microstrip line is a strip conductor (signal line). 誘電体によって接地面から分離される. 線の厚さならば, 地面からの幅と距離は制御可能である, その特性インピーダンスも制御可能である. The characteristic impedance Z0 of microstrip line is:

PCB伝送線路

（3）プリント配線板のストリップライン：ストリップラインは、2つの導電面間の誘電体の中央に配置された銅ストリップ線路である。ラインの厚さおよび幅、媒体の誘電率および2つの伝導のプレーン間の距離が制御可能である場合、ラインの特性インピーダンスもまた制御可能である

プリント配線板のストリップライン

3. 送電線を終了する

線の受信端がラインの特性インピーダンスに等しい抵抗で終わるならば, 伝送線路はパラレル端子接続と呼ばれる. それは主に最高の電気性能を得るために使用されます, 駆動分散負荷を含む.

時々, 消費電力を節約するために, 104は終端抵抗器に直列に接続されてAC終端回路を形成する, これは効果的にDC損失を減らすことができます.

抵抗器は、ドライバと伝送ラインの間に直列に接続される, 線の終端は終端抵抗器に接続されていない. この終了方法を直列終端と呼ぶ. 長い線のオーバーシュートとリンギングは、直列減衰または直列終端技術によって制御することができる. Series damping is realized by using a small resistor (generally 10-75 Ω) connected in series with the output end of the driving gate. This damping method is suitable for connecting with lines whose characteristic impedance is controlled (such as backplane wiring, 採点の 回路基板 グランドプレーンなしで, ワイヤー巻, etc.).

結論：上記の手順をマスターする場合, 簡単に良いことができます PCB, しかし、これらのスキルを習得するには, でも心配する必要はない, IPCB 豊富な経験, あなたが技術的であるか製品質問をするならば, お気軽にお問い合わせください, 私たちはあなたと通信してうれしいです.