Berita PCB - Bagaimana memastikan keselamatan papan PCB dalam sistem DSP kelajuan tinggi

Bagaimana memastikan keselamatan papan PCB dalam sistem DSP kelajuan tinggi

Dengan pembangunan cepat teknologi mikroelektronik, rancangan papan cetak PCB itu menunjukkan ciri-ciri perilaku yang sama sekali berbeza dari rancangan kelajuan rendah, iaitu, masalah integriti isyarat, masalah gangguan yang teruk, masalah kompatibilitas elektromagnetik, dan sebagainya.

Kaedah untuk menyelesaikan masalah ini bergantung pada rancangan sirkuit. Oleh itu, kualiti desain papan cetak PCB sangat penting, dan ia adalah satu-satunya cara untuk mengubah konsep desain optimal menjadi kenyataan. Berikut membahas beberapa isu yang patut diperhatikan dalam rancangan kepercayaan papan PCB dalam sistem DSP kelajuan tinggi.

Perkara pertama yang perlu dianggap dalam rancangan papan PCB sistem DSP kelajuan tinggi adalah rancangan bekalan kuasa. Dalam rancangan bekalan kuasa, kaedah berikut biasanya digunakan untuk menyelesaikan masalah integriti isyarat.

Pertimbangkan pemisahan kuasa dan tanah

Dengan meningkat frekuensi operasi DSP, komponen DSP dan komponen IC lain cenderung untuk dipakai dan dipakai dengan padat. Biasanya, papan berbilang lapisan dianggap dalam rancangan sirkuit. I a dicadangkan bahawa kuasa dan tanah boleh menggunakan lapisan dedikasi, dan untuk sumber kuasa berbilang, Contohnya, tenaga bekalan kuasa DSP I/O berbeza dari tenaga bekalan kuasa inti, dan dua lapisan bekalan kuasa yang berbeza boleh digunakan. Jika kos pemprosesan tinggi papan pelbagai lapisan dianggap, lapisan istimewa boleh digunakan untuk lebih kabel atau bekalan kuasa relatif kritik. Sumber kuasa boleh dijalankan sama seperti garis isyarat, tetapi lebar garis mesti cukup.

Walaupun papan sirkuit mempunyai lapisan tanah dan lapisan kuasa yang ditugaskan, kapasitas tertentu dan berbagi mesti ditambah antara bekalan kuasa dan tanah. Untuk menyimpan ruang dan mengurangkan bilangan lubang melalui, ia disarankan untuk menggunakan lebih banyak kondensator cip. Kapdensator cip boleh ditempatkan di belakang papan PCB, iaitu, permukaan tentera. Kapdensator cip disambung ke lubang melalui dengan wayar lebar dan disambung ke bekalan kuasa dan tanah melalui lubang melalui.

Terbang kuasa analog dan digital terpisahHigh-speed and high-precision analog components are sensitive to digital signals. Contohnya, penyembah akan amplifikasikan bunyi tukar untuk membuatnya dekat dengan isyarat denyut, jadi bahagian analog dan digital papan, lapisan kuasa biasanya diperlukan untuk dipisahkan.

Isolasikan isyarat sensitif Beberapa isyarat sensitif (seperti jam frekuensi tinggi) adalah khususnya sensitif kepada gangguan bunyi, dan tindakan isolasi tahap tinggi mesti diambil untuk mereka. Jam frekuensi tinggi (jam di atas 20MHz, atau jam dengan masa penukaran kurang dari 5ns) mesti mempunyai pengawal wayar tanah, lebar baris jam sepatutnya sekurang-kurangnya 10 mils, dan lebar wayar tanah pengawal sepatutnya sekurang-kurangnya 20 mils. Lubang itu berada dalam kenalan yang baik dengan tanah, dan setiap 5cm ditembak untuk menyambung dengan tanah; penentang pembumik 22Ω～220Ω mesti disambung dalam siri pada sisi penghantaran jam. Pergangguan disebabkan oleh bunyi isyarat yang dibawa oleh garis-garis ini boleh dihindari.

Perisian dan perangkat keras desain anti-gangguan Generally, high-speed DSP application system PCB boards are designed by users according to the specific requirements of the system. Kerana kemampuan desain terbatas dan keadaan makmal, jika tindakan anti-gangguan yang sempurna dan boleh dipercayai tidak diambil, selepas persekitaran kerja tidak ideal, terdapat gangguan elektromagnetik akan menyebabkan aliran program DSP mengacaukan. Apabila kod kerja biasa DSP tidak dapat dipulihkan, program akan lari atau terhempas, dan beberapa komponen mungkin rosak. Perhatian patut diberikan untuk mengambil tindakan anti-gangguan yang sepadan.

The hardware anti- interference efficiency is high. Apabila kompleksiti sistem, kos, dan volum boleh diterima, reka anti-gangguan perkakasan lebih suka. Teknologi anti-jamming perkakasan biasa digunakan boleh dikira sebagai berikut:

(1) Penapis perkakasan: Penapis RC boleh mengurangkan semua jenis isyarat gangguan frekuensi tinggi. Contohnya, gangguan "burr" boleh ditahan.

(2) Pendaratan yang masuk akal: Design yang masuk akal sistem pendaratan. Untuk sistem sirkuit digital dan analog kelajuan tinggi, sangat penting untuk mempunyai lapisan pendaratan yang rendah, kawasan besar. Lapisan tanah tidak hanya boleh menyediakan laluan kembali impedance rendah untuk arus frekuensi tinggi, tetapi juga membuat EMI dan RFI lebih kecil, dan ia juga mempunyai kesan perisai pada gangguan luaran. Sepisahkan tanah analog dari tanah digital semasa rancangan PCB.

(3) Ukuran perisai: kuasa AC, kuasa frekuensi tinggi, peralatan tenaga tinggi, dan percikan elektrik yang dijana oleh lengkung elektrik akan menghasilkan gelombang elektromagnetik dan menjadi sumber bunyi gangguan elektromagnetik. Shell logam boleh digunakan untuk mengelilingi peranti di atas dan tanahnya. Pasangan perisai ini gangguan disebabkan oleh induksi elektromagnetik sangat efektif.

(4) Isolator fotoelektrik: Isolator fotoelektrik boleh secara efektif mengelakkan gangguan antara papan sirkuit yang berbeza. Isolator fotoelektrik kelajuan tinggi sering digunakan dalam antaramuka DSP dan peranti lain (seperti sensor, switch, dll.).

Rancangan penyebaran panas

Untuk memudahkan penyebaran panas, papan cetak terbaik dipasang sendiri, dan ruang papan sepatutnya lebih besar dari 2cm. Pada masa yang sama, perhatikan peraturan bentangan komponen pada papan cetak. Dalam arah mengufuk, peranti kuasa tinggi ditempatkan sebanyak mungkin ke pinggir papan cetak untuk pendek laluan pemindahan panas; dalam arah menegak, peranti kuasa tinggi ditempatkan sebanyak mungkin di atas papan cetak untuk mengurangkan kesan mereka pada suhu komponen lain. Komponen yang lebih sensitif kepada suhu patut ditempatkan di kawasan dengan suhu relatif rendah sebanyak mungkin, dan tidak patut ditempatkan langsung di atas peranti yang menghasilkan jumlah besar panas.

Dalam pelbagai rancangan sistem aplikasi DSP kelajuan tinggi, bagaimana untuk mengubah rancangan sempurna dari teori ke realiti bergantung pada papan dicetak PCB berkualiti tinggi. Tingkatkan, bagaimana untuk meningkatkan kualiti isyarat adalah sangat penting. Oleh itu, sama ada prestasi sistem baik tidak dapat dipisahkan dari kualiti papan cetak PCB raksasa.

Ralat kompatibilitas elektromagnetik

Kompatibiliti elektromagnetik merujuk kepada kemampuan peralatan elektronik untuk bekerja secara biasa dalam persekitaran elektromagnetik kompleks. Tujuan rekaan kompatibilitas elektromagnetik adalah untuk memungkinkan peralatan elektronik untuk menekan semua jenis gangguan luaran, tetapi juga untuk mengurangkan gangguan elektromagnetik peralatan elektronik kepada peralatan elektronik lain. Dalam papan PCB sebenar, terdapat lebih atau kurang fenomena gangguan elektromagnetik, iaitu, percakapan salib antara isyarat sebelah. Ukuran perbualan salib berkaitan dengan kapasitasi yang disebarkan dan induktansi yang disebarkan diantara loops. Untuk menyelesaikan gangguan elektromagnetik antara isyarat ini, tindakan berikut boleh diambil:

Pilih lebar wayar yang masuk akal

Pergangguan kesan yang dihasilkan oleh semasa sementara pada garis dicetak adalah sebahagian besar disebabkan oleh induktan wayar dicetak, dan induktannya adalah proporsional dengan panjang wayar dicetak dan secara terbaliknya proporsional dengan lebar. Oleh itu, penggunaan wayar pendek dan lebar adalah berguna untuk menekan gangguan. Pemimpin jam dan garis isyarat pemacu bas sering mempunyai arus transient besar, dan wayar cetak mereka sepatutnya pendek yang mungkin. Untuk sirkuit komponen diskret, lebar wayar dicetak adalah kira-kira 1.5 mm untuk memenuhi keperluan; bagi sirkuit terpasang, lebar wayar dicetak dipilih diantara 0.2mm～1.0mm.

Ia mengadopsi struktur kawat rangkaian tic-tac-toe.

Kaedah khusus adalah untuk mengarahkan secara mengufuk pada lapisan pertama papan cetak PCB, dan mengarahkan secara menegak pada lapisan berikutnya.