Berita PCB - Pembahagian modul fungsional dalam rekaan PCB kelajuan tinggi

Kebanyakan PCB mengandungi beberapa subsistem atau kawasan berfungsi, dan setiap subsistem berfungsi terdiri dari set peranti dan sirkuit sokongan mereka. Contohnya, papan ibu biasa boleh dibahagi ke kawasan berikut: pemproses, logik jam, memori, pengendali bas, antaramuka bas, bas PCT, antaramuka peranti periferik, modul pemproses video/audio, dll. Di satu sisi, semua komponen pada PCB perlu ditempatkan dekat satu sama lain, yang boleh pendek panjang jejak, mengurangkan salib bercakap, refleksi, dan radiasi elektromagnetik, - dan pastikan integriti isyarat; di sisi lain, tenaga RF yang dijana oleh peranti logik yang berbeza spektrum frekuensi berbeza, terutama dalam sistem kelajuan tinggi. Semakin tinggi frekuensi isyarat, semakin lebar band frekuensi tenaga RF yang dijana oleh operasi berkaitan dengan lompatan isyarat digital. Hal ini diperlukan untuk mencegah gangguan antara peranti dengan band frekuensi operasi yang berbeza, terutama gangguan dari peranti lebar band tinggi ke peranti lain.

Solusi untuk masalah yang disebut di atas adalah untuk menggunakan pembahagian fungsi, iaitu, untuk membahagi subsistem secara fizik dengan fungsi yang berbeza pada papan PCB. Menurut produk berbeza, kaedah pembahagian berbeza diterima. Biasanya, PCB berbilang, pengizolan komponen, dan kaedah pemisahan FE Bentangan boleh digunakan. Segmentasi yang tepat boleh optimumkan kualiti isyarat, mempermudahkan kawalan, dan mengurangkan gangguan. jurutera mesti jelaskan kawasan fungsi mana komponen milik, dan maklumat ini boleh diperoleh dari penyedia komponen.

Segmen fungsional boleh dianggap sebagai memisahkan satu kawasan fungsional dari yang lain untuk mengisolasi sirkuit dengan fungsi yang berbeza, seperti yang dipaparkan dalam contoh dalam Figur 1. Dalam rancangan PCB, tujuan yang perlu dicapai adalah untuk hadapi medan elektromagnetik yang berkaitan dengan subkawasan khusus ke kawasan yang memerlukan bahagian tenaga ini. Contohnya, desainer berharap bahawa tenaga elektromagnetik dari kawasan pemproses tidak boleh dipindahkan ke sirkuit I/O. Terdapat perbezaan potensi antara pemproses dan I/O. Selama ada perbezaan potensi, pemindahan tenaga mod umum akan berlaku antara kedua-dua kawasan ini, jadi pembahagian antara kedua-dua kawasan mesti terpisah dengan baik.

Pembahagian fungsi memerlukan perhatian kepada dua aspek: berurusan dengan tenaga RF yang dilakukan dan radiasi. tenaga RF yang dilakukan akan dihantar antara sub-kawasan fungsi dan sistem distribusi tenaga melalui garis isyarat, dan tenaga HZ yang dihantar akan disambung melalui ruang bebas. Segmentasi fungsi PCB yang masuk akal adalah mencari penyelesaian yang masuk akal untuk menghantar isyarat berguna ke tempat yang diperlukan, semasa menutup yang tidak diperlukan.

Segmen PCB yang menyadari fungsi yang disebut di atas mengandungi dua aspek: pengasingan dan sambungan.

Isolasi boleh dilakukan dengan menggunakan "moats" untuk membentuk kawasan kosong tanpa tembaga pada semua lapisan. Lebar minimum dari "moats" adalah 50 mils. The "trench" is like a moat, dividing the entire PCB into individual "islands" according to their different functions. Salah satu kawasan berfungsi (untuk garis isyarat dan laluan pada PCB yang tidak tersambung padanya, ia seperti kawasan "terputus"). Jelas sekali, peperangan akan membahagi lapisan cermin untuk membentuk kuasa dan tanah independen untuk setiap kawasan, yang boleh menghalang tenaga RF daripada memasuki kawasan lain dari satu kawasan melalui sistem distribusi tenaga.

Namun, tujuan segmen adalah untuk mengatur bentangan dan kawat lebih baik dan mencapai sambungan yang lebih baik. Ia bukan "isolasi" yang lengkap. Ia diperlukan untuk menyediakan saluran bagi baris yang perlu disambung ke berbagai kawasan sub-fungsi. Terdapat dua kaedah di sini: satu adalah untuk menggunakan pengubah independen, pengizolat optik atau garis data mod biasa untuk menyeberangi "ditch", seperti yang dipaparkan dalam Figure 2(a); yang lain ialah untuk membina "jambatan" pada "ditch", Hanya isyarat dengan "bridge pass" boleh masuk (signal current) dan keluar (return current), seperti yang dipaparkan dalam Figur 2(b).

Figure 2 Isolation and bridging

Ia mustahil untuk merancang bentangan pecahan yang optimal. Cara lain adalah untuk melindungi logam bahagian yang menghasilkan tenaga V yang tidak diinginkan, untuk mengawal radiasi dan meningkatkan kemampuan anti-gangguan PCB.