Berita PCB - Kaedah dan teknik desain mendarat titik tunggal dalam desain PCB

Kaedah dan teknik desain mendarat titik tunggal dalam desain PCB

Papan sirkuit cetak PCB sangat penting untuk desain pendaratan isyarat. Jika rancangan mendarat tidak sesuai, papan sirkuit PCB akan menghasilkan bunyi mendarat dan radiasi elektromagnetik semasa digunakan, yang akan mempunyai kesan yang signifikan pada prestasi elektrik keseluruhan produk.

Oleh itu, editor mengundang teknologi sirkuit Benqiang untuk memperkenalkan anda kepada idea desain papan sirkuit cetak PCB mendarat dari pendaratan satu titik, pendaratan berbilang titik, pendaratan bercampur, pendaratan sirkuit analog, pendaratan sirkuit digital dan banyak aspek lain. Kaedah dan teknik desain. Ia boleh dikatakan penuh dengan jujur dan banyak barang kering.

Oleh sebab keterangan ruang, hari ini kita akan pertama kali bercakap tentang kaedah desain pendaratan titik tunggal di papan sirkuit.

Sambungan pendaratan titik tunggal bermakna litar pendaratan disambung ke titik rujukan tunggal semasa proses desain produk PCB. Tujuan tetapan pendaratan ketat ini adalah untuk mencegah semasa dari dua subsistem berbeza (dengan aras rujukan berbeza) melewati laluan kembali yang sama dengan semasa RF, yang menghasilkan sambungan impedance umum.

Apabila komponen, sirkuit, sambungan lain-lain berfungsi dalam julat frekuensi 1MHz atau lebih rendah, penggunaan teknologi pendaratan titik tunggal adalah yang terbaik, yang bermakna pengaruh pengendalian transmisi yang disebarkan adalah minimal. Pada frekuensi yang lebih tinggi, induktansi laluan kembali menjadi tidak terlepas. Apabila frekuensi lebih tinggi, pengendalian pesawat kuasa dan jejak sambungan lebih signifikan. Jika panjang garis adalah berbilang pelik bagi panjang gelombang isyarat 1/4 (panjang gelombang ditentukan oleh kadar pinggir naik isyarat periodik), impedance ini boleh menjadi sangat besar . Terdapat impedance terbatas dalam laluan kembalian semasa, titik tekanan akan dijana, dan tekanan frekuensi radio tidak diinginkan akan dijana. Ini sangat terkenal dalam papan sirkuit frekuensi tinggi PCB.

Kerana pengaruh penting impedance di RF, jejak dan konduktor tanah ini berfungsi seperti antena loop, dan jumlah tenaga radiasi bergantung pada saiz loop. Gelung curly, tidak kira bentuknya, masih antena. Untuk sebab ini, teknologi grounding titik tunggal biasanya tidak lagi digunakan apabila frekuensi lebih tinggi daripada 1MHz. Dalam Gambar 1 di bawah, dua kaedah teknologi pendaratan titik tunggal dipaparkan: pendaratan siri dan pendaratan selari. Pemasangan seri adalah struktur rantai kaskad yang membolehkan sambungan impedance umum antara rujukan tanah setiap subsistem. Ini tidak masuk akal bila frekuensi lebih tinggi dari 1MHz. Figur ini hanya melukis induktan dalam sirkuit mendarat, dan kapasitas yang disebarkan juga wujud dalam tiga sirkuit mendarat ini. Apabila induktansi dan kapasitasi wujud pada masa yang sama, resonansi berlaku. Untuk struktur ini, mungkin ada 3 resonans yang berbeza.

Kaedah pendaratan titik tunggal dalam reka PCB

Untuk pendaratan siri, semasa keseluruhan melalui laluan kembalian akhir L 1 ialah I 1+I2+I3 Tengah I1 (VA) dan I 3 (V c) bukan sifar, tetapi VA ditakrif dengan formula berikut =(I 1+I2+I3)Ï·L 1

Vc=(I 1+I2+I3)Ï·L 1+(I 2+I3)Ï·L2+(I 3)Ï·L 3

Untuk struktur yang digunakan secara luas ini, arus besar akan menghasilkan titik tegangan melalui impedance terbatas. Rujukan tegangan antara litar dan struktur rujukan mungkin cukup untuk menghalang sistem bekerja seperti yang dijangka.

Dalam tahap desain papan sirkuit PCB, perancang mesti memperhatikan masalah tersembunyi dalam teknologi pendaratan siri menggunakan pendaratan titik tunggal. Jika terdapat sirkuit berbilang aras kuasa berbeza, teknik pendaratan ini tidak boleh digunakan, kerana sirkuit kuasa tinggi menghasilkan arus tanah besar, yang akan mempengaruhi peranti kuasa rendah dan sirkuit. Jika kaedah pendaratan ini mesti diterima, maka sirkuit yang paling sensitif mesti ditetapkan secara langsung pada lokasi input kuasa, dan sejauh mungkin dari peranti dan sirkuit kuasa rendah.

Kaedah pendaratan satu titik yang lebih baik adalah pendaratan selari. Namun, terdapat kelemahan menggunakan kaedah ini, iaitu, kerana setiap laluan kembali semasa mungkin mempunyai impedance yang berbeza, tekanan bunyi tanah semakin teruk. Jika papan sirkuit cetak berbilang digunakan dalam kombinasi, atau subkumpulan berbilang digunakan dalam produk akhir, maka sirkuit tertentu mungkin sangat panjang, terutama jika baris ini digunakan dalam sambungan. Kawalan tanah ini juga mungkin mempunyai impedance yang besar, yang akan merusak kesan yang diinginkan dari sambungan tanah perlahan rendah.

Apabila papan sirkuit dicetak berbilang disambung secara paralel dengan cara ini, ia dianggap bahawa pendaratan ketat akan menyelesaikan masalah, tetapi ternyata bahawa produk tidak boleh lulus ujian radiasi. Seperti sambungan siri, terdapat kapasitas yang disebarkan dari setiap sirkuit ke tanah. Apabila menggunakan bentangan ini, desainer patut membuat nilai induktan setiap laluan kembali ke tanah kira-kira sama, walaupun ia sukar untuk dicapai dalam latihan. Dengan cara ini, resonans antara setiap sirkuit dan tanah sepatutnya sekitar sama, sehingga tidak akan ada resonans berbilang yang mempengaruhi operasi sirkuit. Masalah lain dengan menggunakan teknologi dasar titik tunggal adalah pasangan radiasi. Fenomen ini boleh berlaku antara wayar, antara wayar dan papan sirkuit cetak, atau antara wayar dan rumah. Selain sambungan radiasi RF, percakapan salib juga boleh berlaku, bergantung pada jarak fizikal antara laluan kembali semasa. Pemasangan ini boleh berlaku dalam bentuk kapasitasi atau induksi. Darjah perbualan salib bergantung pada julat frekuensi isyarat kembali, dan radiasi komponen frekuensi tinggi lebih serius daripada komponen frekuensi rendah.

Teknologi pendaratan titik tunggal biasanya ditemui dalam sirkuit audio, peralatan analog, frekuensi industri dan sistem kuasa DC, dan produk plastik-encapsulated. Walaupun teknologi pendaratan titik tunggal biasanya digunakan pada frekuensi rendah, kadang-kadang ia juga digunakan dalam papan sirkuit frekuensi tinggi PCB. Aplikasi ini boleh dilakukan apabila para desainer sedar semua isu berkaitan induktan dalam struktur dasar berbeza. .