정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
PCB 보드 아날로그 회로의 작동은 연속적으로 변화하는 전류와 전압에 따라 달라집니다.디지털 회로의 작동은 논리적 상태를 판단하는 "진짜" 또는 "가짜"에 해당하는 미리 정의된 전압 레벨 또는 임계값을 기반으로 수신기에서 높은 레벨 또는 낮은 레벨을 감지하는 데 의존합니다.디지털 회로의 고전평과 저전평 사이에는"회색"구역이 존재하는데, 디지털 신호가 저전평에서 고전평 (상태) 으로 충분히 빠르게 점프할 때 디지털 회로는 때때로 과충과 환회반사와 같은 아날로그 효과를 나타낸다.하이브리드 신호 PCB 회로 기판의 개념은 순수 디지털 장치에서도 아날로그 회로와 아날로그 효과가 존재하기 때문에 현대 기판 설계에 있어서 모호하다.따라서 설계 초기에 엄격한 시간 시퀀스 할당을 신뢰할 수 있도록 시뮬레이션 효과를 시뮬레이션해야 합니다.실제로 통신 제품은 몇 년 안에 고장 없이 작동해야 하는 신뢰성 외에도 대규모로 생산되는 저비용/고성능 소비재에서 특히 시뮬레이션 효과가 필요하다.
현대 하이브리드 신호 PCB 회로 기판 설계의 또 다른 어려움은 GTL, LVTTL, LVCMOS 및 LVDS 로직과 같은 다양한 디지털 로직을 가진 장치가 점점 더 많아지고 있다는 것입니다.각 논리 회로의 논리적 임계값과 전압 진동은 다릅니다.그러나 이러한 서로 다른 논리적 임계값과 전압 변동은 PCB 보드에서 함께 설계되어야 합니다.여기에서 고밀도, 고성능, 혼합 신호 PCB 회로 기판의 레이아웃과 케이블 연결 설계를 깊이 분석함으로써 성공적인 전략과 기술을 습득할 수 있습니다.
하이브리드 신호 회로 연결 베이스
디지털 회로와 아날로그 회로가 동일한 보드에서 동일한 구성 요소를 공유하는 경우 회로의 레이아웃과 경로설정이 원활해야 합니다.
혼합 신호 PCB 회로 기판 설계에서 아날로그 노이즈와 디지털 회로 노이즈의 분리 및 전원 케이블 연결은 노이즈 결합을 방지하기 위해 특수 요구 사항이 있으며, 이는 레이아웃과 케이블 연결의 복잡성을 증가시킵니다. 전원 전송 케이블에 대한 특수 요구 사항과 아날로그와 디지털 회로 사이의 노이즈 결합을 분리하기 위한 요구 사항은 혼합 신호 PCB 회로 기판의 레이아웃과 케이블을 더욱 복잡하게 만듭니다.
A/D 동글의 아날로그 증폭기의 전원이 A/D 동글의 디지털 전원과 연결되어 있으면 회로의 아날로그 부분과 디지털 부분 사이에 상호작용이 발생할 가능성이 높다.입력 / 출력 커넥터의 위치 때문에 레이아웃 체계는 숫자와 아날로그 회로의 케이블을 혼합해야 할 수 있습니다.
레이아웃 및 경로설정을 수행하기 전에 엔지니어는 레이아웃 및 경로설정 시나리오의 기본 취약점을 이해해야 합니다.잘못된 판단을 하더라도 대부분의 엔지니어는 레이아웃과 케이블 정보를 사용하여 잠재적인 전기 영향을 식별하는 경향이 있습니다.
현대 혼합 신호 PCB 회로 기판의 레이아웃 및 케이블 연결
다음은 OC48 인터페이스 카드의 설계를 통해 혼합 신호 PCB 회로 기판의 레이아웃과 케이블 연결 기술을 소개합니다.OC48은 기본적으로 2.5GB 직렬 광통신을 위한 광반송파 표준 48을 나타냅니다.그것은 현대 통신 설비의 고용량 광통신 표준 중의 하나이다.OC48 인터페이스 카드에는 혼합 신호 PCB 회로 기판의 몇 가지 일반적인 레이아웃과 케이블 연결 문제가 포함되어 있습니다.레이아웃 및 케이블 연결 프로세스는 블렌드 신호 PCB 보드 레이아웃을 해결하는 순서와 단계를 나타냅니다.
OC48 카드에는 양방향으로 광 신호 및 아날로그 신호를 변환하는 트랜시버가 포함되어 있습니다.DSP에서 디지털 논리 레벨로 변환된 아날로그 신호 입력 또는 출력 디지털 신호 프로세서, 마이크로프로세서, 프로그래밍 가능한 도어 어레이 및 OC48 카드의 DSP 및 마이크로프로세서의 시스템 인터페이스 회로에 연결.또한 독립적인 자물쇠 링, 전력 필터 및 로컬 참조 전압 소스가 통합되어 있습니다.
이 중 마이크로프로세서는 다중 전원 장치이고 주 전원은 2V이며 3.3V I/O 신호 전원은 보드의 다른 디지털 장치가 공유합니다.별도의 디지털 클럭 소스는 OC48I/O, 마이크로프로세서 및 시스템 I/O에 클럭을 제공합니다.
그림 3과 같이 다양한 기능 회로 블록의 레이아웃과 케이블 연결 요구 사항을 검토한 후 12 레이어를 사용하는 것이 좋습니다.마이크로밴드와 밴드형 선층의 배치는 인접층의 결합을 안전하게 줄이고 임피던스 제어를 개선할 수 있다.계층 1과 계층 2 사이의 접지는 민감한 아날로그 참조 소스, CPU 코어 및 PLL 필터 전원 공급 장치의 케이블을 계층 1의 마이크로프로세서 및 DSP 장치와 분리합니다.전원 계층과 연결 계층은 OC48 카드에서 3.3V 전원 계층을 공유하는 것처럼 항상 쌍으로 나타납니다.이렇게 하면 전원 공급 장치와 땅 사이의 임피던스가 감소하여 전원 신호의 노이즈가 감소합니다.
디지털 시계선과 고주파 아날로그 신호선이 전원 계층에 접근하지 않도록 하기 위해서, 그렇지 않으면 전원 신호의 소음이 민감한 아날로그 신호에 결합될 것이다.
디지털 신호 배선의 요구를 만족시키기 위해서는 아날로그 접지층에서 전원과 개구부를 사용하는 것을 자세히 고려해야 하며, 특히 혼합 신호 설비의 입력과 출력단에서는 더욱 주의해야 한다.인접한 신호 레이어의 개구를 통과하면 불연속적인 임피던스와 낮은 전송선 루프가 발생할 수 있습니다.이는 신호 품질, 타이밍 및 EMI 문제를 야기합니다.
경우에 따라 한 장치 아래에 여러 개의 접지층을 추가하거나 여러 개의 주변 계층을 로컬 전원 공급 장치 또는 접지층으로 사용하면 개구부가 제거되고 이러한 문제를 방지할 수 있습니다.OC48 인터페이스 카드에는 여러 개의 접지층이 사용됩니다.개구부와 경로설정 레이어의 대칭 스택을 유지하여 차단을 방지하고 제조 프로세스를 단순화합니다.1온스 복동판은 높은 전류를 견딜 수 있기 때문에 3.3V 전원층과 그에 상응하는 접지층은 1온스 복동박을 사용하고 다른 층은 0.5온스 복동판을 사용하면 순간적인 고전류나 피크 시간대에 발생하는 전압 파동을 줄일 수 있다.
복잡한 시스템을 하단부터 설계하는 경우 0.093인치 및 0.100인치 두께의 카드를 사용하여 경로설정 및 접지 분리 레이어를 지지해야 합니다.카드 두께는 또한 최종 품목 카드 두께에 대한 구멍 지름 비율이 제조업체에서 제공하는 금속화 구멍의 폭과 비율을 초과하지 않도록 구멍 용접 디스크와 구멍의 경로설정 특성 크기에 따라 조정해야 합니다.
저비용, 고수익, 케이블 레이아웃이 가장 적은 상업용 제품을 설계하려면 레이아웃 또는 케이블 연결 전에 혼합 신호 PCB 회로 기판의 모든 특수 전원 공급 장치의 케이블 연결 세부 사항을 고려하십시오. 레이아웃 및 케이블 연결을 시작하기 전에 대상 제조업체가 최초의 레이아웃 계획을 검토하도록 합니다. 기본적으로 레이아웃은 최종 품목의 두께, 레이아웃, 구리의 무게, 임피던스 (공차 포함) 및 통공 용접 디스크와 구멍의 최소 크기를 기반으로 합니다.
임피던스 밴드 및 마이크로밴드 라인을 제어하는 모든 구성이 권장됩니다.PCB 보드 제조업체의 예측과 임피던스 예측을 결합하는 것이 좋습니다.그런 다음 이러한 임피던스 예측을 사용하여 CAD 경로설정 규칙 개발을 위한 시뮬레이션 도구에서 신호 경로설정 특성을 검증할 수 있습니다.
