PCB 뉴스 - PCB 케이블 연결 기술의 예

혼합 신호 회로 PCB의 설계는 매우 복잡합니다.부품의 레이아웃과 케이블 연결, 전원 코드와 지선의 처리는 회로 성능과 전자기 호환성 성능에 직접적인 영향을 줄 수 있습니다.이 문서에서는 혼합 신호 회로의 성능을 최적화하기 위해 디지털 및 아날로그 회로의 파티션 설계를 소개합니다.

PCB 보드에서 디지털 신호와 아날로그 신호 간의 상호 간섭을 줄이기 위해서는 설계 전에 EMC(전자기 호환성)의 두 가지 기본 원리를 이해해야 합니다.

· 가능한 한 전류 회로의 면적을 줄인다;

· 시스템은 하나의 참조 서피스만 사용합니다.

시스템에 두 개의 참조 평면이 있으면 짝극 안테나가 형성될 수 있습니다.신호가 가능한 한 작은 루프를 통해 반환되지 않으면 큰 루프 안테나가 형성될 수 있으므로 설계에서 가능한 한 이를 피해야 합니다.

혼합 신호 회로기판의 디지털 접지와 아날로그 접지를 분리하여 디지털 접지와 아날로그 접지 사이의 격리를 실현한다.비록 이 방법은 실행 가능한 것이지만, 이 방법에는 많은 잠재적인 문제가 존재한다.이 문제는 복잡한 대규모 시스템에서 특히 두드러진다.가장 중요한 문제는 부서의 격차를 뛰어넘을 수 없다는 것이다.분할 간격이 경로설정되면 전자기 복사와 신호 교란이 급격히 증가합니다.PCB 설계에서 가장 일반적인 문제는 신호선이 분리된 접지나 전원 코드를 통과하고 EMI 문제를 발생시키는 것입니다.

1. 분할 방법 1

만약 분열 방법 1을 사용하고 신호선이 두 접지 사이의 간격을 통과한다면 신호 전류의 반환 경로는 무엇입니까?분리된 두 접지가 한 지점에 연결되어 있다고 가정합니다 (일반적으로 한 위치의 단일 연결).이 경우 접지 전류는 큰 회로를 형성하고 큰 회로를 통과합니다.고주파 전류는 복사와 고전감을 발생시킨다.

만약 저전평 시뮬레이션 전류가 너무 큰 회로를 흐른다면, 전류는 외부 신호의 방해를 받기 쉽다.분리된 접지가 전원에 연결되면 매우 큰 전류 회로가 형성됩니다.또한 아날로그와 디지털은 긴 도선을 통해 연결되어 짝극 안테나를 형성한다.

전류 반환지의 경로와 방법을 이해하는 것은 혼합 신호 회로 기판 설계를 최적화하는 관건이다.많은 설계는 신호 전류의 흐름 위치만 고려하고 전류의 특정 경로를 무시합니다.접지층이 분리되어 있고 경로설정이 파티션 간의 간격을 통과해야 하는 경우 분리된 접지 간에 단일 점 연결을 수행하여 두 접지 사이에 연결 브리지를 형성한 다음 연결 브리지를 통해 경로설정할 수 있습니다.이렇게 하면 각 신호선 아래에 직류 귀환 경로를 제공하여 형성된 순환 도로 면적이 비교적 작다.

광학 격리 장치나 변압기를 사용해도 분할 간격을 뛰어넘는 신호를 실현할 수 있다.전자의 경우 광 신호가 분할 간격을 통과합니다.후자의 경우 분할 간격을 통과하는 자기장이다.또 다른 가능한 방법은 차등 신호를 사용하는 것입니다. 신호는 한 선로에서 유입되고 다른 신호 선로에서 반환됩니다.이 경우 반환 경로로 지상을 사용할 필요가 없습니다.

2. 분할 방법 2

실제 작업에서는 일반적으로 통합 접지를 사용하며 PCB는 아날로그 부분과 디지털 부분으로 구분됩니다.아날로그 신호는 보드의 모든 레이어의 아날로그 영역에서, 디지털 신호는 디지털 회로 영역에서 라우팅됩니다.이 경우 디지털 신호 반환 전류는 아날로그 신호 접지로 유입되지 않습니다.

디지털 신호가 회로 기판의 아날로그 부분이나 아날로그 신호가 회로 기판의 디지털 부분에 연결된 경우에만 디지털 신호가 아날로그 신호를 방해합니다.이런 문제가 발생하지 않는 이유는 분리접지가 없기 때문이며, 진정한 원인은 디지털 신호의 연결이 부적절하기 때문이다.

PCB 보드의 설계는 디지털 회로 및 아날로그 회로의 파티션 및 적절한 신호 배선을 통해 일반적으로 더 복잡한 레이아웃과 배선 문제를 해결할 수 있으며 접지 구분으로 인해 잠재적인 문제를 일으키지 않습니다.이 경우 어셈블리의 레이아웃과 파티션이 설계의 장단점을 결정하는 열쇠가 됩니다.

배치가 적절하면 디지털 접지 전류는 회로 기판의 디지털 부분으로 제한되며 아날로그 신호를 방해하지 않습니다.이러한 경로설정은 신중하게 검사하고 검증해야 하며 경로설정 규칙을 준수해야 합니다. 그렇지 않으면 신호선의 잘못된 경로설정은 회로기판의 설계를 완전히 손상시킬 수 있습니다.

3. A/D 파티션

A/D 변환기의 아날로그 접지 핀과 디지털 접지 핀을 함께 연결할 때 대부분의 A/D 변환기 제조업체는 가장 짧은 컨덕터를 통해 AGND와 DGND 핀을 동일한 저임피던스 접지에 연결하는 것을 권장합니다.대부분의 A/D 동글 칩은 아날로그 접지와 디지털 접지를 함께 연결하지 않기 때문에 아날로그 접지와 디지털 접지는 외부 핀을 통해 연결해야 합니다.DGND에 연결된 외부 임피던스는 더 많은 기생 용량을 발생시킵니다.디지털 노이즈는 IC 내부의 아날로그 회로로 결합됩니다.이 권장 사항에 따라 A/D 변환기의 AGND 및 DGND 핀을 아날로그 접지에 연결해야 합니다.

시스템에 A/D 동글이 하나만 있으면 이러한 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다.접지를 분리하고 아날로그 접지와 디지털 접지를 A/D 동글 아래에 연결합니다.

시스템에 많은 A/D 변환기가 있는 경우 각 A/D 변환기 아래의 아날로그와 숫자가 함께 연결되면 다중 연결이 발생하여 아날로그와 숫자 사이의 격리가 최소화됩니다.이것은 무의미하다. 만약 당신이 이렇게 연결하지 않는다면, 그것은 제조업체의 요구를 위반하는 것이다.

가장 좋은 방법은 처음부터 통일된 지면을 사용하고 통일된 지면을 아날로그와 디지털 두 부분으로 나누는 것이다.

이러한 레이아웃은 아날로그 접지 핀과 디지털 접지 핀의 저임피던스 연결에 대한 IC 부품 제조업체의 요구를 충족시킬 뿐만 아니라 고리형 안테나 짝극 안테나를 형성하지 않는다.

다음은 PCB 케이블 연결 기술의 예입니다.Ipcb는 PCB 제조업체 및 PCB 제조 기술에도 제공됩니다.