마이크로웨이브 기술 - 고주파 PCB 회로 설계의 일반적인 문제 (3)

전자 기술의 급속한 발전과 무선 통신 기술의 광범위한 응용에 따라 고주파, 고속, 고밀도는 현대 전자 제품의 중요한 발전 추세 중 하나가되었습니다. 신호 전송의 고주파 PCB 회로는 PCB를 마이크로 구멍과 매몰/블라인드, 세도체,,미디어 레이어의 균일한 얇음, 고주파, 고밀도 다층 PCB 설계 기술은 이미 중요한 연구 분야가 되었다.다년간의 하드웨어 설계 경험을 결합하여 고주파 회로의 일부 설계 기교와 주의 사항을 총결하여 모두가 참고할 수 있도록 제공하였다.

25. 큰 비용 부담 없이 EMC 요구 사항을 최대한 충족하려면 어떻게 해야 합니까?

PCB 보드의 EMC 비용 증가는 일반적으로 차폐 효과를 강화하기 위해 층수를 늘리고 페로브스카이트 자기구슬, 압류권 및 기타 고주파 고조파 억제 장치를 추가했기 때문입니다.또한 일반적으로 EMC 요구 사항에 따라 시스템 전체가 차단 구조를 다른 조직과 결합해야 합니다.다음은 회로에서 발생하는 전자기 복사 효과를 줄이기 위해 PCB 보드의 일부 설계 기술입니다.

가능한 한 신호 속도가 느린 부품을 선택하여 신호가 발생하는 고주파 분량을 줄인다.

고주파 장치의 위치를 주의하십시오.외부 커넥터와 너무 가까이 배치하지 마십시오.

고속 신호의 임피던스 일치, 케이블 레이어 및 회류 경로에 주의하여 고주파 반사 및 복사를 줄입니다.

각 장치의 전원 공급 장치 핀에 충분하고 적절한 디커플링 커패시터를 배치하여 전원 계층과 지층의 소음을 줄입니다.특히 콘덴서의 주파수 응답과 온도 특성이 설계 요구에 부합하는지 주의해야 한다.

26. 하나의 PCB 보드에 여러 개의 숫자/모듈 기능 블록이 있을 때, 전통적인 방법은 숫자/모듈을 분리하는 것인데, 왜?

디지털 / 모드 접지 분리의 원인은 높은 전위와 낮은 전위 사이를 전환할 때 디지털 회로가 전원과 접지에서 소음을 발생시키기 때문이다.노이즈의 크기는 신호의 속도와 전류의 크기에 따라 달라집니다.만약 접지평면이 구분되지 않고 디지털구역회로에서 발생하는 소음이 매우 크며 아날로그구역회로가 아주 가깝다면 디지털과 아날로그신호가 교차되지 않았더라도 아날로그신호는 여전히 접지소음의 교란을 받게 된다.즉, 아날로그 회로 영역이 큰 소음이 발생하는 디지털 회로 영역에서 멀리 떨어져 있을 때만 디지털과 아날로그 불가분의 모드를 사용할 수 있다.

27.또 다른 방법은 번호/모듈의 개별 레이아웃과 번호/모듈 신호선이 교차하지 않고 전체 PCB 보드가 분리되지 않으며 번호/모듈이 접지 평면에 연결되어 있는지 확인하는 것입니다.왜?

아날로그 신호가 전선을 통과할 수 없는 요구 사항은 더 빠른 디지털 신호의 반환 전류 경로가 케이블 하단 부근의 지면을 따라 디지털 신호원으로 돌아가려고 시도한다는 것이다.아날로그 신호가 컨덕터를 통과하면 반환 전류에서 발생하는 노이즈가 아날로그 회로 영역에 나타납니다.

28. 고속 PCB 설계 원리도를 설계할 때 임피던스 일치 문제를 어떻게 고려합니까?

임피던스 정합은 고속 PCB 회로를 설계하는 핵심 컴포넌트 중 하나입니다.임피던스 값은 라우팅 모드와 관련이 있습니다.예를 들어, 테이블 레이어 (마이크로밴드) 또는 내부 레이어 (밴드/이중 밴드), 참조 레이어 (전원 레이어 또는 레이어), 케이블 너비 및 PCB 재료 사이의 거리는 경로설정의 특성 임피던스 값에 영향을 줍니다.즉, 경로설정 이후의 임피던스 값을 결정합니다.일반적인 시뮬레이션 소프트웨어는 모두 회선 모델이나 수학 알고리즘의 한계로 인해 일부 임피던스 불연속의 배선 상황을 고려하는데 사용되는데, 이때 원리도에는 직렬 저항과 같은 일부 엔드 커넥터만 보존하여 임피던스 불연속 배선의 영향을 줄일 수 있다.문제 또는 케이블 연결의 진정한 근본적인 해결책은 가능한 한 임피던스가 연속되지 않도록 하는 것입니다.

29. 더 정확한 IBIS 모델 라이브러리는 어디에서 제공됩니까?

IBIS 모델의 정확성은 시뮬레이션 결과에 직접적인 영향을 미칩니다.IBIS는 실제 칩 I/O 버퍼 등가 회로의 전기적 특성 데이터로 볼 수 있으며 SPICE 모델을 통해 변환 (또는 측정 가능하지만 더 많은 제한이 있음) 할 수 있습니다.그러나 SPICE 데이터는 칩 제조와 관련이 있으므로 동일한 장비는 다른 칩 제조업체에 의해 제공됩니다.SPICE 데이터에 따라 변환된 IBIS 모델의 데이터도 다릅니다.즉, 제조업체 A의 장비를 사용할 경우 해당 장비가 어떤 공정을 통해 제조되었는지 누구보다 잘 알지 못하기 때문에 해당 장비에 대한 정확한 모델 데이터를 제공할 수 있는 유일한 근본 해결책은 공급업체가 제공하는 IBIS가 정확하지 않을 경우 공급업체에 지속적으로 개선을 요구하는 것입니다.

30. 고속 PCB 설계에서 설계자는 어떤 측면에서 EMC 와 EMI 의 규칙을 고려해야 합니까?

일반적으로 EMI 또는 EMC 는 방사선과 전도 두 가지 측면을 모두 고려하도록 설계되었습니다.전자는 높은 주파수 부분 (> 30MHz), 후자는 낮은 주파수 부분 (<30MHz) 에 속한다.그래서 고주파에만 집중하고 저주파를 무시해서는 안 된다.양호한 EMI/EMC 설계는 반드시 부품 위치 배치, PCB 접이식 배치, 중요한 온라인 노선, 부품 선택 등을 시작할 때 고려해야 하며, 만약 이러한 것들이 미리 더 좋은 배치를 하지 않았다면 솔루션의 효과가 비교적 떨어지고 원가가 증가할 것이다.예를 들어, 클럭 발생기의 위치는 외부 커넥터에 최대한 가까워서는 안 되며, 고속 신호는 가능한 한 내부 계층에 도달해야 하며, 특성 임피던스 일치와 참조 계층의 연속성에 주의하여 반사를 줄여야 합니다.장치 구동의 신호 기울기는 가능한 한 작아야 고주파 분량을 줄일 수 있다. 디커플링 / 바이패스 콘덴서를 선택할 때는 주파수 응답이 요구사항에 부합하는지 주의해서 출력층 소음을 줄여야 한다.또한 고주파 신호 전류 회류 경로에 주의하여 루프 면적 (즉, 루프 임피던스) 을 최소화하여 방사선을 줄입니다.고주파 소음의 범위도 지층을 구분하여 제어할 수 있다.마지막으로 PCB와 섀시 간의 섀시 접지를 적절히 선택합니다.

31. EDA 도구를 선택하려면 어떻게 해야 합니까?

현재 PCB 설계 소프트웨어에서는 열 분석이 강점이 아니기 때문에 사용을 권장하지 않는다. 다른 기능은 1.3.4 PADS나 Cadence를 선택할 수 있어 성능과 비용이 모두 좋다.PLD 설계 초보자는 PLD 칩 제조업체가 제공하는 통합 환경을 사용하여 백만 개 이상의 문을 설계할 때 단일 도구를 선택할 수 있습니다.

32. 고속 신호 처리 및 전송을 위한 EDA 소프트웨어를 추천하십시오.

INNOVEDA PADS는 범용 회로 설계에 적합하며 일반적으로 어플리케이션의 70%를 차지하는 에뮬레이션 소프트웨어와 호환됩니다.고속 회로 설계, 아날로그 및 디지털 혼합 회로의 경우 Cadence 솔루션을 사용하는 것이 성능과 가격이 가장 좋은 소프트웨어입니다. 물론 Mentor의 성능은 매우 좋습니다. 특히 설계 프로세스 관리가 가장 좋아야 합니다.(대당전신기술전문가 왕승)

33.PCB 보드의 각 레이어의 의미에 대한 설명?

Topoverlay - 톱 레벨 어셈블리의 이름은 top Silkscreen 또는 top component Legend(R1, C5, IC10)라고도 합니다.Bottomoverlay - 다중 레이어 보드와 동일 - 4 레이어 보드를 설계하고 곱셈으로 정의된 자유 또는 오버홀을 배치한 경우 해당 용접 디스크가 모든 4 레이어에 자동으로 나타납니다. 최상위 레이어로만 정의하면 그 패드가 최상위 레이어에만 나타납니다.

34.2G 이상의 고주파 PCB의 설계, 배선, 조판은 무엇을 주의해야 합니까?

2G 이상의 고주파 PCB는 무선 주파수 회로 설계에 속하며 고속 디지털 회로 설계 범위에 속하지 않는다.무선 주파수 회로의 레이아웃과 경로설정은 레이아웃과 경로설정이 분포 효과를 일으키기 때문에 원리도와 함께 고려해야 합니다.또한 무선 주파수 회로 설계에서 일부 패시브 부품은 패라메트릭 동박의 정의를 통해 구현되기 때문에 이형 동박을 편집할 수 있는 패라메트릭 부품을 제공하는 EDA 도구가 필요합니다.Mentor BoardStation에는 이러한 요구 사항을 충족하기 위한 특수 무선 주파수 설계 모듈이 있습니다.또한 일반적인 무선 주파수 설계에는 전문 무선 주파수 회로 분석 도구가 필요합니다. 그 중 가장 유명한 것은 Mentor의 도구와 좋은 인터페이스를 가진 안젤란의 Eesoft입니다.

35. 전체 디지털 신호 PCB의 경우 이 보드에는 80MHz 클럭 소스가 있습니다.금속 실크스크린 (접지) 외에도 충분한 구동 능력을 보장하기 위해 어떤 회로 보호를 사용해야 합니까?

시계 구동 능력을 확보하고 보호로 실현해서는 안 되며 일반적으로 시계 구동 칩을 사용한다.클럭 제어 기능에 대한 일반적인 문제는 여러 클럭 로드 때문입니다.시계 구동 칩을 사용하여 하나의 시계 신호를 여러 개의 시계 신호로 변환하고 점대점 연결을 사용합니다.구동 칩을 선택하면 부하와 기본적으로 일치하는 것을 보장하는 것 외에 신호는 요구에 따라 (일반 시계는 유효 신호와 함께) 시스템 시퀀스를 계산할 때 구동 칩에서 시계의 지연을 계산해야 한다.