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PCB技術

PCB技術 - 良いPCBボードに注意を払ういくつかの問題

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PCB技術 - 良いPCBボードに注意を払ういくつかの問題

良いPCBボードに注意を払ういくつかの問題

2021-11-04
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Author:Downs

作り方は二つある高速PCBボード回路は、重大な波形歪みなしで比較的長い線で動きます. TTLは高速落下エッジのためのSchottkyダイオードクランプ法を採用する, オーバーシュートが接地電位より低いダイオード電圧にクランプされるようにする. 落下レベルで, これは、バックラッシュの大きさを減少させる. 遅い立ち上がりエッジはオーバーシュートを可能にする, しかし、それは「H」レベルの状態にある回路の比較的高い出力インピーダンス(50Å80島)の影響を受けている. 減衰. 加えて, レベル「H」状態のより大きな免疫のため, キックバックの問題は非常に顕著ではない. HCTシリーズデバイス用, ショットキーダイオードクランプおよび直列抵抗終端方法が結合される場合, それは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場合、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レートでいくぶん不十分であるように見える。線に波が反射しているので、高いビットレートで合成される傾向があり、深刻な信号歪みと干渉防止能力を低下させる。このため、反射問題を解決するためには、通常、ECL方式のラインインピーダンス整合法が用いられる。このようにして、反射を制御することができ、信号の完全性を保証することができる。


厳密に言えば、従来のTTL及びCMOSデバイスは、エッジ速度が遅いので、伝送ラインは非常に必要とされない。エッジ速度が速い高速eclデバイスでは,伝送線路は必ずしも必要とされない。しかし,伝送線路を用いる場合,接続遅延を予測し,インピーダンス整合を介して反射と振動を制御する利点がある。


伝送線路を使用するか否かを決める基本的な要因は5つある。(1)システム信号のエッジ率、(2)接続距離、(3)容量性負荷(どれだけのファンアウト)、(4)抵抗負荷(回線終端方法);(5)バックラッシュ及びオーバーシュートのパーセンテージ(AC免疫の低下の度合い)を許容する。

PCBボード

いくつかのタイプの伝送線

同軸ケーブルとツイストペア:システムとシステムとの接続で使用されることが多い。同軸ケーブルの特性インピーダンスは通常50〜75 & acd ; 75 & acd ;で、ツイストペアは通常110アンペアである。


プリント基板上のマイクロストリップライン

マイクロストリップラインはストリップ導体(信号線)である。誘電体は、それをグランドプレーンから分離するために用いる。ラインとグランドプレーンとの間の厚み、幅および距離が制御可能である場合、その特性インピーダンスも制御することができる。マイクロストリップ線路の特性インピーダンスZ 0は以下の通りである。


式において、[ Erはプリント板誘電体の比誘電率である。”

図6は、誘電体層16の厚さである

w行の幅です

Tは線の厚さです

単位長さあたりのマイクロストリップ線路の伝送遅延時間は誘電率に依存し、線幅や間隔とは関係ない。


プリント基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真ん中に置かれた銅ストリップラインである。ラインの厚さと幅、媒体の誘電率、および2つの導電面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制御可能である。ストリップ線路の特性インピーダンスBは以下の通りである。

ここで、Bは2つのグランドボード間の距離です

w行の幅です


Tは線の厚さです

同様に、単位長あたりのストリップラインの伝送遅延時間は、ラインの幅または間隔とは無関係であるそれは、使用される媒体の比誘電率に依存するだけである。


伝送線路を終了する

ラインの受信端において、ラインの特性インピーダンスに等しい抵抗は終了するために使用される。主に分散負荷の駆動を含む最良の電気性能を得るために使用される。

時々消費電力を節約するために、104キャパシタが終端抵抗器に直列に接続され、AC終端回路を形成し、これによりDC損失を効果的に低減することができる。


未終端伝送線路

線遅延時間が信号立上り時間よりもはるかに短い場合、伝送線路は直列終端または並列終端なしで使用することができる。非終端のワイヤが往復遅延(パルスが1回の伝送線路上で1回移動する信号)を有する場合、信号の立ち上がり時間は短いので、非終端に起因するキックバックは論理的スイングの約15 %である。


PCB配線技術

PCBを作るとき、両面基板または多層基板を選択するかどうかは、最高動作周波数、回路システムの複雑さ、およびアセンブリ密度の要件に依存する。クロック周波数が200 MHzを超えると多層基板を選択するのがベストである。動作周波数が350 MHzを超えると、その高周波減衰が小さく、寄生容量が小さく、伝送速度が速くなるので、PTFEを用いたプリント配線板を選択するのがベストである。プ


リント基板の配線には以下の原理が必要である

クロストークを低減するために、全ての並列信号線間にできるだけ多くのスペースを保つ。信号線が近接している場合には、


伝送線路の特性インピーダンスの急激な変化による反射を防止するために信号伝送路を設計する際にシャープなターンを避け、一定の大きさで均一なアークラインを設計しようとするのがベストである。


マイクロストリップラインとストリップラインの特性インピーダンス計算式により、プリントラインの幅を算出することができる。プリント基板上のマイクロストリップ線路の特性インピーダンスは、通常50〜120アンペアである。大きな特性インピーダンスを得るためには、線幅は非常に狭いに違いない。しかし、非常に細い線は作るのが簡単でありません。種々の要因を考慮すると、68 mm×の特性インピーダンスが遅延時間と消費電力の間の最良のバランスを達成することができるので、一般に、約68アンペアのインピーダンス値を選択することが適切である。


両面 基板(6層板4層)である。回路基板の両側のラインは相互誘導によって生じる漏話を防止するために互いに垂直でなければならない。


プリント基板に高電流デバイスがあれば, リレーなど, 指示灯, スピーカーなど.接地線のノイズを低減するために、接地線を分離しなければならない. これらの高電流デバイスの接地線は、プラグインボードおよびバックプレーン上の独立グラウンドバスに接続しなければならない, そして、これらの独立接地線はまた、システム全体の接地点に接続されるべきである.


ボード上に小さな信号増幅器があれば、増幅前の弱い信号線は強い信号線から遠く離れていなければならず、トレースはできるだけ短くなければならず、可能であれば接地線でシールドする。