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PCB 기술

PCB 기술 - PCB 고주파 패널 설계의 몇 가지 일반적인 문제

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PCB 기술 - PCB 고주파 패널 설계의 몇 가지 일반적인 문제

PCB 고주파 패널 설계의 몇 가지 일반적인 문제

2021-09-13
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Author:Belle

전자 기술의 급속한 발전과 무선 통신 기술이 각 분야에서 광범위하게 응용됨에 따라 고주파, 고속, 고밀도는 현대 전자 제품의 중요한 발전 추세 중의 하나가 되었다.고주파 신호 전송 및 고속 디지털화는 PCB 고주파 패널을 마이크로 구멍 및 매몰/블라인드, 가는 컨덕터 및 균일하게 얇은 개전층으로 이동시킵니다.고주파, 고속, 고밀도, 다층 PCB 고주파판 설계 기술은 이미 중요한 연구 분야가 되었다.다년간의 하드웨어 설계 업무 경험을 결합하여 고주파 회로의 일부 설계 기교와 주의 사항을 총결하여 모두가 참고할 수 있도록 제공하였다.


1.PCB 고주파 기판을 어떻게 선택합니까?


PCB 고주파 보드 소재의 선택은 설계 요구 사항 충족과 대규모 생산 및 비용 사이의 균형을 이루어야 합니다.설계 요구 사항에는 전기 및 기계 부분이 포함됩니다.이 재료 문제는 일반적으로 매우 빠른 PCB 고주파 보드 (GHz보다 큰 주파수) 를 설계할 때 더 중요합니다.예를 들어, 일반적으로 사용되는 FR-4 재료는 몇 GHz의 주파수에서 매개 전기 손실이 신호 감쇠에 큰 영향을 미치며 적합하지 않을 수 있습니다.전기학적으로 말하자면, 개전 상수와 개전 손실이 설계 주파수에 적합한지 주의해야 한다.


2. 고속 설계에서의 신호 완전성 문제를 어떻게 해결합니까?


신호 무결성은 기본적으로 임피던스 일치의 문제입니다.임피던스 일치에 영향을 주는 요소는 신호원의 구조와 출력 임피던스, 흔적선의 특성 임피던스, 부하단의 특성과 흔적선의 토폴로지 구조를 포함한다.솔루션은 접선에 의존하는 종단접합과 토폴로지 구조 조정입니다.


PCB 고주파 보드

3.어떻게 고주파 방해를 피할 수 있습니까?


고주파(PCB 고주파판) 간섭을 피하는 기본 사상은 고주파(PCB 고주파판) 신호 전자장의 간섭을 최대한 줄이는 것인데, 이른바 크로스스톡(crosstalk)이다.고속 신호와 아날로그 신호 사이의 거리를 늘리거나 아날로그 신호 옆에 접지 보호 / 회로 분할기를 추가할 수 있습니다.디지털 접지가 아날로그 접지에 대한 소음 방해에도 주의해야 한다.


4. 수신단의 차선쌍 사이에 일치하는 저항기를 추가할 수 있습니까?


수신단의 차등선 쌍 사이의 일치 저항은 일반적으로 더하며, 그 값은 차등 저항의 값과 같아야 한다.이렇게 하면 신호의 질이 더욱 좋아질 것이다.


5. 하나의 출력 단자만 있는 시계 신호선에 대해 어떻게 차분포선을 실현합니까?


차분포선을 사용하기 위해서는 신호원과 수신단 모두 차분신호가 의미가 있다.따라서 하나의 출력 단자만 있는 시계 신호에 대해 차분포선을 사용할 수 없습니다.


6.차분 접선법은 어떻게 실현되었습니까?


차분 쌍의 배치에서 두 가지 주의해야 할 점이 있다.하나는 두 와이어의 길이가 가능한 한 길어야 한다는 것이고, 다른 하나는 두 와이어 사이의 거리 (이 거리는 차분 임피던스에 의해 결정됨) 가 평행해야 한다는 것이다.같은 레이어에서 두 컨덕터가 나란히 실행되는 두 가지 평행 방식과 두 컨덕터가 위 아래 (위 아래) 의 두 인접 레이어에서 실행되는 두 가지 방법이 있습니다.일반적으로 전자의 병렬 (병렬, 병렬) 은 실현 방식이 더 많다.


7.왜 차분 쌍의 접선이 긴밀하고 평행해야 합니까?


차등 쌍의 접선은 적당히 접근하고 평행해야 한다.적당한 접근이란 거리가 차분 임피던스의 값에 영향을 미치기 때문이며, 차분 임피던스는 차분 쌍을 설계하는 중요한 매개변수이다.병렬성의 필요성도 차분 임피던스의 일관성을 유지하기 위한 것이다.만약 두 노선이 갑자기 원근하게 되면, 차분 임피던스가 일치하지 않을 것이며, 이는 신호의 완전성에 영향을 줄 것이다

(신호 무결성) 및 시간 지연 (정시 지연).


8. 고속신호 인공접선과 자동접선의 모순을 어떻게 해결합니까?


오늘날 대부분의 고정 경로설정 소프트웨어의 자동 라우터는 감는 방법 및 구멍 통과 수를 제어하기 위해 제약조건을 설정합니다.EDA 회사마다 얽힌 엔진 성능과 제약 조건 설정 항목이 크게 다를 때가 있습니다.예를 들어, 파이톤을 감는 방식을 제어할 수 있는 구속이 충분한지, 차선쌍의 흔적선 간격을 제어할 수 있는지 등등. 이는 자동 배선의 배선 방법이 설계자의 생각에 부합하는지에 영향을 줄 수 있다.또한 수동으로 배선을 조정하는 난이도도 와이어 감는 기계의 능력과 절대적으로 관련이 있습니다.예를 들어 흔적선의 추진력, 구멍을 통과하는 추진력, 심지어 흔적선이 구리 코팅에 대한 추진력 등이다. 따라서 엔진을 강하게 감는 능력을 갖춘 라우터를 선택하는 것이 해결책이다.


9.실제 경로설정에서 이론적 충돌을 어떻게 처리합니까?


기본적으로 아날로그 / 디지털 접지를 구분하고 격리하는 것이 정확합니다.주의해야 할 점은 신호흔적선이 될수록 분할된 곳 (해자) 을 통과하지 말아야 하며 전원과 신호의 귀환전류경로가 너무 커서는 안된다.


크리스털 발진기는 아날로그 양의 피드백 발진 회로이다.안정적인 진동 신호를 가지기 위해서, 그것은 반드시 환로 이득과 위상 규범을 만족시켜야 한다.이런 아날로그 신호의 진동 규격은 방해를 받기 쉽다.지상 보호 활주로가 있어도 교란을 완전히 격리하지 못할 수도 있다.거리가 너무 멀면 지면의 소음도 양피드백 진동 회로에 영향을 줄 수 있다.따라서 결정 발진기와 칩 사이의 거리는 가능한 한 가까워야 한다.


실제로 고속 경로설정과 EMI 요구 사항 사이에는 많은 충돌이 있습니다.그러나 기본 원리는 EMI의 증가 저항과 커패시터 또는 페로브스카이트가 신호의 일부 전기 특성을 규범에 맞지 않게 만들지 않는다는 것입니다.그러므로 흔적선과 PCB 고주파판을 배치하는 기술을 사용하여 EMI 문제를 해결하거나 줄이는것이 가장 좋다. 례를 들면 고속신호가 내층에 진입하는것이다.마지막으로 저항용량이나 철산소법으로 신호에 대한 손상을 줄인다.


10.마이크로밴드 모델을 사용하여 출력 평면에서 신호선의 특성 임피던스를 계산할 수 있습니까?리본 모형을 사용하여 전원과 접지 평면 사이의 신호를 계산할 수 있습니까?

예, 특성 임피던스를 계산할 때는 전원 평면과 접지 평면을 모두 참조 평면으로 간주해야 합니다.예를 들어, 최상위 전원 공급 장치 레이어 접지 레이어 아래쪽의 4 레이어 보드를 예로 들 수 있습니다.이때 최상위 레벨의 특성 임피던스 모델은 출력 평면을 참조 평면으로 하는 마이크로밴드 선 모델입니다.