정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
많은 디자이너들은 PCB 보드 모델에 따라 시스템 동작을 생각하는 데 익숙합니다.이러한 모델과 회로 다이어그램은 어느 정도 정확하지만 시스템 동작을 결정하는 중요한 정보가 부족합니다.회로 다이어그램에서 누락된 정보는 실제 PCB 보드 레이아웃의 기하학적 형태이며, 이는 시스템의 컴포넌트가 서로 전기적으로 결합하고 자기적으로 결합하는 방법을 결정합니다.그렇다면 무엇이 진정한 PCB 보드 또는 IC에서 회로 소자, 도체, 철산소 및 기타 복잡한 구조 사이의 전자장 결합을 초래했습니까?이것은 전자장과 물질 간의 상호작용에 의해 결정되지만, 복잡한 시스템에서 신호 행위를 정리하는 하나의 개념 방법은 기생 회로 소자의 결합을 고려하여 기생이라고 약칭한다.회로 모델에 기생 현상을 도입하면 실제 시스템에서 예기치 않거나 예상치 못한 신호 및 전원 동작을 설명하는 데 도움이 되며 기생 모델링 도구가 회로 및 제품 동작을 이해하는 데 매우 유용합니다.
이는 회로 다이어그램이 실제 PCB 보드, IC 또는 기타 전기 시스템의 일부 중요한 기능을 전혀 설명할 수 없기 때문입니다.기생회로는 회로도에서 저항기, 콘덴서, 센서로 표시되는데 이는 그들이 주파수역에서 하는 행위에 의해 결정된다.기생 현상은 거의 전적으로 LTI 회로에 따라 논의되며, 이는 기생 현상도 선형 및 시변으로 간주된다는 것을 의미합니다.시변과 비선형 기생충은 시역의 수동 반복을 포함한 더 복잡한 모델링 기술을 채택했다.특히 피드백이 있을 경우 시스템의 초기 조건에도 민감합니다.실제 PCB 보드는 복잡하지만 LTI 시스템은 대부분의 실제 전기 시스템을 포함합니다.기생 효과를 확정하는 것은 본질적으로 시스템의 주파수 행위를 확정하는 것이다. 왜냐하면 기생 소자가 신호에 미치는 영향은 주파수의 함수이기 때문이다.[이상적인 시스템 + 가능한 기생충]의 주파수 행동을 [실제 시스템 측정치]와 비교함으로써 시스템에서 주파수 의존적인 행동을 일으킬 수 있는 가능한 기생충을 식별할 수 있다.
무엇이 기생현상을 결정하고 회로도에는 무엇을 고려하지 않았는가?
실제 시스템의 여러 측면은 PCB 보드 레이아웃, IC 또는 다른 전기 시스템에서 예상치 못한 기생 효과를 일으킬 수 있습니다.SPICE 시뮬레이션을 사용하여 기생 효과를 추출하기 전에 회로 다이어그램에서 고려할 수 없는 내용을 주의하십시오.각종 도체 사이의 거리, 그것들의 판상 배열 및 그것들의 횡단 면적은 직류 저항, 기생 용량과 기생을 결정할 것이다
전기 감각.개전 상수: PCB 보드 전매체의 개전 상수가 비교적 높아 회로 소자 사이의 기생 용량을 결정한다.자기 전도도: 자기 구성 요소의 경우 자기 전도도도 신호와 출력 동작을 결정하는 데 작용합니다. 이러한 구성 요소는 기생 전기 감각을 생성하기 때문입니다.고주파에서 작업할 때, 철산소 변압기와 기타 자성 부품은 센서나 복사기처럼 작동할 수 있다.
행파 행위.실제 PCB 보드와 상호 연결에서 전파되는 모든 신호는 전파 파형이다.전자파의 전파는 상호 연결에서 간단한 회로도로 모델링할 수 없는 전송선 효과를 발생시켰다.SPICE 시뮬레이션은 제한된 파형 속도를 고려하여 수정해야 합니다.섬유 편직 효과, 특히 PCB 보드 기판 내의 현상은 관련된 회로 모델이 까다로워질 수 있기 때문에 회로 모델링이나 배치 후 시뮬레이션으로 쉽게 시뮬레이션하기 어렵다.그러나 회로 시뮬레이션은 PCB 보드에서 주파수와 관련된 동작을 광범위하게 검사하는 데 도움이 됩니다.집적회로의 입력/출력 용량이나 접합선 감지와 같은 다른 기생충은 기생충의 유형과 위치가 확실하기 때문에 쉽게 확인할 수 있습니다.
다음 예제 다이어그램은 집적 회로의 접지 반발을 확인하고 해석하는 데 사용되는 일반적인 회로 모델을 보여 줍니다.이 효과는 접지선의 기생 전감 (다이어그램에서 L로 표시됨) 으로 인해 발생합니다.그러나 접지 반등이 존재하는 상황에서 회로에는 회로의 행동에 영향을 줄 수 있는 다른 요소도 있다.드라이브 출력단과 부하 입력단의 두 콘덴서는 IC 핀으로 인한 기생 용량을 시뮬레이션합니다.I/O 라인의 저항기는 기생 직류 저항을 시뮬레이션합니다.기생 추출의 목표는 일반적으로 시스템의 주파수 관련 행위를 추정하여 일부 주파수 범위 내에서 시스템을 광범위하게 용량성 또는 전기 감성으로 묘사하는 것이다.위에 표시된 도식 유형을 사용하여 시뮬레이션 결과를 실험 측정 결과와 비교하여 기생 효과를 추출할 수 있습니다.간단하게 주파수 스캔을 사용하여 회로를 시뮬레이션하거나 펄스를 사용하여 회로의 순간적 분석을 제공합니다.그런 다음 결과를 측정 데이터와 비교하여 시스템의 기생 현상을 식별해야 합니다.
SPICE에는 기생충을 추출하는 두 가지 방법이 있습니다.둘 다 시스템에 존재할 수 있는 기생충을 알아야 하거나 최종 품목 PCB 보드 레이아웃의 측정 결과와 비교해야 합니다.
1) 분석 방정식을 사용하여 평범하거나 평범하지 않은 회로 모델의 주파수 관련 행위를 계산하는 것을 포함한 분석 방법.구성 요소 값은 일반적으로 데이터 테이블이나 이전 경험에서 파생됩니다.
2) 기생 회로 컴포넌트의 등가 값을 알 수 없을 때 사용되는 회귀 방법. 기생 회로와 측정 값 사이의 관계를 설명하는 일반 모델은 알려져 있지만.표준 회귀 방법을 사용하여 모델과 데이터 간의 일관성을 확인할 수 있습니다.
다음 예제에서는 두 가지 방법에 필요한 PSpice 시뮬레이션을 실행하는 방법을 고려합니다.가능한 값이 아닌 다양한 기생충의 개별 값을 가정하고 SPICE 시뮬레이션을 사용하여 주파수 응답을 확인합니다.결과는 회로의 주파수 응답이 특정 분산 값에 따라 어떻게 결정되는지 설명하는 모델을 만든 다음 측정 데이터를 기반으로 분산 값을 계산하는 데 사용할 수 있습니다.
예를 들어, 콘덴서의 자체 공명 주파수를 식별하여 콘덴서의 기생 용량을 추출하는 방법을 살펴보겠습니다.기생 직렬 저항과 감지 때문에 자가공명은 고주파 콘덴서에서 잘 알려진 현상이다.아래 다이어그램에서 우리는 4.7pF로 정격된 콘덴서를 가지고 있으며 기생 감지와 저항을 추출하고 싶습니다.여기서 우리는 주파수 소스의 주파수를 스캔하고, 주파수 잡산값도 스캔한다.이 작업은 현재 측정에 사용할 곡선 세트를 제공하는 주파수 도메인의 매개변수를 스캔하여 수행됩니다.그런 다음 자체 공명 주파수와 ESL 값을 추출하는 데 사용할 수 있습니다.이렇게 하려면 스캔할 각 어셈블리 값에 대한 글로벌 매개변수를 설정해야 합니다.이 작업은 PARAM 부품을 다이어그램에 추가한 다음 컴포넌트 값에 매개변수 이름을 입력하여 수행됩니다.SPICE 시뮬레이션에서 추출된 데이터는 분석 방법 또는 회귀 방법에 사용할 수 있습니다.분석 방법에서는 기생값 (이 경우 콘덴서의 자가공명 주파수) 인 함수의 주파수 응답의 모델이 존재하면 아날로그 응답에서 직접 기생값을 계산할 수 있다.위의 예에서는 측정된 임피던스 또는 자가공명과 시뮬레이션 값을 비교하여 기생충의 정확한 값을 결정하고자 합니다.아날로그 커브가 측정 커브와 매우 유사하면 모델은 회로의 동작을 정밀하게 설명할 수 있습니다.실제로 당신은 이렇게 완벽한 일치를 가질 수 없기 때문에 아날로그 데이터 (이 경우 자체 공명 주파수) 를 모델 (일반적으로 선형 또는 멱률) 과 일치시켜야 한다.그런 다음 측정 데이터의 관측 값을 모델에 삽입하여 관련 기생충의 값을 계산할 수 있습니다.이와 유사한 기술은 다른 테스트 및 환경에서 사용할 수 있습니다.
배치가 반환되는 시기
어느 정도 실제 PCB 보드 레이아웃은 너무 복잡해져서 등가 회로 모델을 맞추어 기생 효과를 추출하려는 시도가 까다로워졌다.기술적으로 말하자면, 당신은 의합 데이터와 일부 미리 정의된 실험 모델을 반복할 수 있는 프로그램을 작성할 수 있지만, 당신의 프로그램은 여전히 기생충이 무엇인지, 그리고 그것의 등효 회로 배열 (병렬, 직렬 또는 비평범) 이 신호 행위를 생성하는 것을 정확하게 추측해야 한다.이 점에서 또 다른 선택은 PCB 보드 레이아웃에서 기생 효과를 추출하기 위해 필드 해결기로 돌아가는 것입니다.배치 후 뷰에서 기생충을 추출하는 것은 매우 간단합니다.자동 추출 도구는 상호 연결을 선택하여 분석하고 실행할 수 있습니다.통합 필드 해결기는 PCB 보드 레이아웃의 동등한 기생 효과를 Maxwell 방정식에서 직접 계산합니다.
