전자 설계 - 디지털 혼합 PCB 레이아웃 설계

디지털 혼합 PCB 레이아웃 설계 1.디지털 혼합 설계의 기본 개념을 이해하는 많은 제품들은 디지털 혼합 PCB 설계를 포함하며, 서로 다른 신호는 서로 다른 방해 방지 능력을 가지고 있다.상호 연결 설계 과정에서 서로 다른 신호 간의 간섭을 합리적으로 통제하여 최종 제품의 지표 요구를 확보해야 한다. 다음과 같은 기본 개념을 이해하는 것이 중요하다.디지털 혼합 디자인의 기본 개념을 파악하면 나중에 제정된 엄격한 레이아웃과 배선 디자인 규칙을 이해하는 데 도움이 될 것이며, 따라서 단말기 제품이 디지털 혼합을 설계할 때 쉽게 할인되지 않을 것이다.중요한 구속 규칙을 실행합니다.다이 블록 혼합 설계에서 발생할 수 있는 간섭 문제를 유연하고 효과적으로 처리하는 데 도움이 됩니다.

아날로그 신호와 디지털 신호의 간섭 방지 능력의 중요한 차이점 디지털 신호는 간섭 방지 능력이 강한 반면 아날로그 신호는 간섭 방지 능력이 떨어진다. 예를 들어 3V 전평의 디지털 신호는 0.3V의 간섭 신호를 용인할 수 있어도 논리 상태에 영향을 주지 않는다.그러나 아날로그 신호 분야에서는 일부 신호가 매우 미약하다.예를 들어 GSM폰의 수신 감도는 0.7uV 정현파의 유효값에 불과한 -110dBm 지표에 도달할 수 있다. LNA의 전면에서 uV급의 대역 내 간섭 소음을 수신하더라도 기지국의 수신 감도를 크게 낮추기에 충분하다.이런 경미한 간섭은 디지털 제어 신호선이나 전원 지선의 작은 소음에서 비롯될 수 있다. 시스템의 관점에서 볼 때 디지털 신호는 일반적으로 보드나 프레임에서만 전송된다.예를 들어, 스토리지 버스 신호, 전력 제어 신호 등은 송신단에서 수신단으로 수신되는 간섭이 논리적 상태의 판단에 영향을 미치기에 충분하지 않은지 확인하기만 하면 된다.아날로그 신호는 변조, 주파수 변환, 증폭, 전송, 공간 전파, 수신 및 변조 등 일련의 과정을 거쳐야 복구할 수 있다.이 과정에서 소음은 끊임없이 신호로 떨어진다.시스템의 관점에서 볼 때, 정확한 디버깅을 위해서는 최종 노이즈 비율이 요구 사항에 부합하는지 확인할 필요가 있습니다.가장 큰 간섭은 공간 전파의 감소와 소음에서 온다.더 나은 통신 성능을 얻기 위해서는 보드에 상호 연결로 도입되는 인터럽트를 최소화해야 한다. 따라서 아날로그 신호는 디지털 신호보다 수십 배, 심지어 수만 배까지 인터럽트에 대한 요구가 높다고 볼 수 있다.

2. 고정밀 ADC와 DAC 회로는 이상적인 상황에서 선형 ADC와 DAC의 신호 잡음비와 변환 비트 사이의 관계: SNR=10Log(F2/N2) = 10Log[A2/2/(A2/3*2n)] = 6.02n+1.76dB는 14비트 선형 ADC와 DACs에 대해 최소 유효비트(LSB)가 유효하면 이론적 신호 86db로 계산할 수 있다.고정밀 14비트 선형 ADC 및 DAC는 약 20dBc의 디지털 회로 간섭 요구 사항에 비해 최소 1000배 이상의 노이즈를 요구합니다.물론 최소 유효 비트가 11비트만 있으면 직렬 교란 요구는 적당히 낮출 수 있지만 여전히 디지털 신호 요구보다 훨씬 높다. 위의 두 가지 상황은 디지털 혼합 단판의 아날로그 회로가 매우 쉽게 교란된다는 것을 보여준다.이것은 신호 잡음비와 기타 지표에 영향을 줄 것이다.따라서 디지털 혼합 단판 PCB 설계 과정에서 레이아웃과 배선에 대한 요구가 매우 높아야 한다.

3. 디지털 신호는 아날로그 신호에 대한 간섭원인 디지털 신호의 전평이 아날로그 신호에 비해 매우 높고 디지털 신호는 풍부한 고조파 주파수를 포함하기 때문에 디지털 신호 자체가 아날로그 신호에 대한 간섭원이다.특히 대전류 시계 신호와 스위치 전원은 디지털 혼합 설계에서 주의해야 할 강력한 교란원이다.디지털 혼합 상호 연결 설계의 기본 목적은 이런 방식을 통해 우리는 디지털 설계 문제를 이해할 수 있다.디지털 회로의 경우 디지털 회로의 설계 규칙을 따릅니다.디지털 회로 분야에서 큰 간섭은 시스템 기능과 외부 emc 지표의 실현에 영향을 주지 않는 한 허용될 수 있다. 우리가 여기서 이야기하는"더 큰"것은 아날로그 회로에 비해 말이다.디지털 회로에 대해 말하자면, 우리는 아날로그 회로와 유사한 직렬 교란의 존재를 제어할 필요도 없고 통제할 수도 없다.아날로그 회로의 경우, 아날로그 회로 영역은 디지털 회로 영역보다 훨씬 작은 간섭을 허용하는 아날로그 회로의 설계 규칙을 따라야 합니다. 디지털 혼합 연결 설계의 목적은 합리적인 배치, 배선, 차단, 필터,,전원 공급 장치 부서

간섭 소스, 중요 회로 및 간섭 경로에 주목해야 합니다.다음은 이 세 가지 측면에서 사용되는 레이아웃 및 경로설정 원칙에 대해 설명합니다.성공적인 다이 블록 블렌드 단판 설계는 모든 단계에서 각 단계와 각 세부 사항에 주의를 기울여야 합니다.이것은 설계 초기에 철저하고 세밀한 계획을 세워야 하며 모든 설계 절차를 세밀하게 계획해야 한다는 것을 의미한다.업무 진행 상황을 전면적이고 지속적으로 평가하다.레이아웃 및 경로설정이 100% 레이아웃 및 경로설정 규칙을 준수하는지 확인하고 확인해야 합니다.그렇지 않으면 신호선의 배선이 잘못되면 원래 좋았던 회로기판이 완전히 파괴될 것이다. 규칙은 이미 효력을 잃었다.규칙을 깊이 이해해야만 우리가 규칙을 정확하게 사용하고 훌륭한 설계를 완성할 수 있다. 둘째, 회로 유형은 디지털 혼합 설계의 배치 규칙을 설명하기 전에 구분된다. 우리는 현재 단자 보드의 간섭원, 민감한 회로와 간섭 경로를 구분한다.이러한 간섭 소스와 민감한 회로를 이해하면 레이아웃 및 케이블 연결 계획을 올바르게 세울 수 있습니다.이해는 반드시 없어서는 안 된다.아날로그 회로 최종 제품의 경우 모든 무선 회로, 무선 전원, 무선 제어 회로, 디지털 변환 회로 및 오디오 회로가 아날로그 회로에 포함됩니다.위의 모든 아날로그 회로는 민감한 회로입니다.이 중 특히 주의해야 할 민감한 회로는 주파수단 연결 회로 (로컬 발진기 신호, 주파수 합성 회로 전원 및 제어 신호 포함), 수신 전단 회로 및 오디오 회로이다.간섭원 간섭원에는 모든 디지털 회로, 고출력 무선 주파수 회로 (전력 증폭기, 안테나 및 기타 고출력 무선 주파수 회로) 가 포함됩니다.특히 주의해야 할 간섭원에는 시계회로, 스위치전원, 대전류전원선, 전력증폭기회로와 안테나회로가 포함된다.본 규범의 무선 주파수 설계 부분은 출력 증폭기와 안테나 등 무선 주파수 신호의 간섭을 분석하였다.간섭 경로 디지털 혼합 설계에서 주의해야 할 간섭 경로는 공간 복사, 전원 접지 (평면 또는 배선), 디지털 변환 회로, 아날로그 회로의 각종 제어 신호를 포함한다.(1) 공간 복사: 서로 가까운 회로는 복사를 통해 교란을 일으킨다. 이것은 디지털 신호 교란의 개념과 같지만 아날로그 신호가 용인할 수 있는 교란이 디지털 신호보다 훨씬 작기 때문에 배치 단계에서 교란을 제어할 필요가 있다.공간 복사를 줄이는 방법은 일반적으로 배치의 거리를 연장하고 차폐 상자를 사용하는 것입니다.(2) 전원 접지: 전원 접지는 디지털 회로와 아날로그 회로 사이의 공공 회로이므로 간섭 신호는 전원 접지 도체를 통해 민감한 회로로 전달될 수 있습니다.전원 접지 교란을 제어하는 방법은 필터 소자와 전원 접지 구분을 합리적으로 사용하는 것이다.(3) 디지털 모드 변환 회로: 아날로그 신호와 디지털 신호 사이의 인터페이스입니다.디지털 및 아날로그 회로의 레이아웃이 명확하지 않고 케이블이 교차하는 등의 레이아웃 또는 케이블 연결이 잘못 처리되면 직렬 오류가 발생할 수 있습니다.(4) 아날로그 제어 신호: 이상적인 아날로그 설비는 제어 신호와 아날로그 회로가 설비 내부에서 격리되어야 한다. 제어 신호는 정확한 논리 레벨만 확보하면 된다.그러나 장치는 일반적으로 그렇게 할 수 없으며 제어 신호의 간섭 수가 아날로그 회로에 직접 결합 될 수 있습니다.솔루션은 아날로그 회로 제어 신호의 간섭을 최소화하고 필터 소자를 합리적으로 사용하는 것이다.