Data PCB - Keputusan Khusus untuk Rangkaian Frekuensi Tinggi dalam Rangkaian papan PCB

Alasan kenapa Papan PCB desain menghasilkan keperluan yang lebih tinggi adalah dengan pembangunan cepat industri elektronik modern, digital and high-frequency circuits are developing in the direction of high speed, konsumsi rendah, saiz kecil, dan anti-gangguan tinggi. Sistem reka Protel 99SE menggunakan keseluruhan keuntungan platform Windows XP dan Windows2000, dan persekitaran rancangan yang sangat kuat untuk Papan PCB modul membenarkan kerja desain untuk mencapai keperluan desain dengan lebih efektif. Untuk desainer yang terlibat dalam sirkuit frekuensi tinggi, ia bukan lagi keperluan sederhana untuk kadar laluan Papan PCBs, tetapi memerlukan perancang mempunyai pengetahuan teori yang kuat dan pengalaman yang kaya Papan PCB desain berdasarkan ciri-ciri kerja sirkuit. Dan persekitaran kerja sebenar dan aspek lain untuk mempertimbangkan rancangannya, hanya dengan cara ini kita boleh membuat ideal Papan PCB. Artikel ini bermaksud untuk bentangan dan kabel sirkuit frekuensi tinggi dalam proses Papan PCB desain, mengambil perisian Protel 99SE sebagai contoh, untuk membincangkan tindakan lawan dan kemahiran desain sirkuit frekuensi tinggi dalam proses Papan PCB desain.

1. Frekuensi tinggi Papan PCB layout
Layout operation is very important in the entire Papan PCB desain. Bentangan adalah dasar operasi kabel. Untuk mencapai bentangan komponen yang sempurna, desainer perlu berfikir tentang bentangan komponen dari perspektif ciri-ciri kerja sirkuit dan penghalaan. Protel 99SE mempunyai fungsi bentangan automatik dan mempunyai dua fungsi kelompok dan bentangan statistik, tetapi ia tidak dapat memenuhi keperluan kerja sirkuit frekuensi tinggi. Penjana juga perlu mempertimbangkan kemudahan penghasilan, struktur mekanik, penyesapan panas, EMI of PCB (Electromagnetic interference), kepercayaan, integriti isyarat dan aspek lain bentangan dianggap secara keseluruhan. Hanya dengan cara ini kehidupan, kestabilan, EMC (electromagnetic compatibility) of the Papan PCB berkembang secara efektif, dan bentangan boleh menjadi lebih sempurna. For the layout of high-frequency circuits, designers should first consider the layout of those components that are closely matched with the structure and fixed in position (such as power sockets, lampu indikator, sambungan dan tukar, dll.), dan meletakkan komponen istimewa pada sirkuit. (such as heating elements, pengubah, cip, dll.), dan meletakkan beberapa peranti kecil. At the same time, untuk mempertimbangkan keperluan kabel, penempatan komponen frekuensi tinggi sepatutnya sekuat mungkin, dan kabel garis isyarat sepatutnya pendek yang mungkin, untuk mengurangi gangguan salib garis isyarat sebanyak mungkin.

1. Mechanical structure
Power sockets, lampu indikator, sambungan dan tukar semua milik kategori komponen ini, yang semua pemalam posisi berkaitan dengan dimensi mekanik. Biasanya, antaramuka antara bekalan kuasa dan Papan PCB ditempatkan di tepi Papan PCB, dan jarak dari pinggir Papan PCB umumnya tidak kurang dari 2mm; dioda pencemaran cahaya patut ditempatkan dengan tepat sesuai dengan yang diperlukan; switches and some fine-tuning components, seperti Induktor boleh disesuaikan, resisten boleh disesuaikan, dll. seharusnya diletakkan dekat tepi Papan PCB untuk penyesuaian dan sambungan mudah; komponen yang perlu diganti sering mesti ditempatkan dalam lokasi dengan lebih sedikit komponen untuk diganti mudah. Komponen dengan mass a melebihi 15g patut ditetapkan dengan kurungan, dan komponen besar dan berat tidak patut ditempatkan secara langsung pada PCB.

2. Heat dissipation
High-power tubes, pengubah, tabung penyesuaian dan peranti pemanasan lain menghasilkan banyak panas bila bekerja pada frekuensi tinggi. Ventilasi dan penyebaran panas patut dianggap sepenuhnya dalam bentangan. Komponen tersebut patut ditempatkan pada pinggir Papan PCB atau di tempat berventilasi. Elemen pemanasan patut ditempatkan pada bahagian atas papan, dan unsur pemanasan tidak patut ditempatkan pada lapisan bawah papan dua sisi. Tuba penyesuaian kuasa tinggi dan tuba penyesuaian seharusnya dilengkapi dengan radiator dan seharusnya dijauhkan dari penyesuaian. Komponen yang takut panas, seperti kondensator elektrolitik, seharusnya juga dijauhkan dari peranti pemanasan, jika tidak elektrolit akan kering, yang menyebabkan meningkat perlawanan dan prestasi buruk, yang akan mempengaruhi kestabilan litar.

3. Layout of special components
Due to the 50Hz leakage magnetic field generated inside the power supply equipment, apabila ia disambungkan dengan beberapa bahagian penyampai frekuensi rendah, ia akan mengganggu penyembah frekuensi rendah. Oleh itu, mereka mesti terpisah atau dilindungi. Semua aras penyampai boleh diatur dalam garis lurus mengikut diagram skematik. Keuntungan pengaturan ini adalah bahawa arus tanah setiap aras ditutup dan mengalir pada aras ini, yang tidak mempengaruhi kerja sirkuit lain. tahap input dan tahap output sepatutnya sejauh mungkin untuk mengurangi gangguan pasangan parasit diantara mereka. Mengingat hubungan penghantaran isyarat antara sirkuit fungsi setiap unit, sirkuit frekuensi rendah dan sirkuit frekuensi tinggi juga perlu dipisahkan, sirkuit analog dan sirkuit digital sepatutnya dipisahkan. Sirkuit terpasang patut ditempatkan di tengah Papan PCB, supaya memudahkan sambungan kawat antara setiap pin dan peranti lain. Peranti seperti induktor dan pengubah mempunyai sambungan magnetik dan patut ditempatkan secara ortogonal satu sama lain untuk mengurangkan sambungan magnetik. Selain itu, mereka semua mempunyai medan magnet yang kuat, and there should be an appropriate large space or magnetic perisai around them to reduce the impact on other circuits.

4. Electromagnetic interference
Our commonly used methods to eliminate electromagnetic interference include reducing loops, penapisan, shielding, mengurangi kelajuan peranti frekuensi tinggi sebanyak mungkin, dan meningkatkan konstan dielektrik Papan PCB. For example, pemasangan kondensator sirkuit terpasang patut diletakkan sebanyak mungkin. Secara umum, 0.kondensator 1uF digunakan untuk frekuensi operasi dibawah 10MHz, dan 0.kondensator 01uF digunakan untuk frekuensi operasi di atas 10MHz. Terdapat perbezaan potensi tinggi antara beberapa komponen atau wayar, Dan jarak itu harus ditambah untuk menghindari pembuangan. Komponen dengan tekanan tinggi patut diatur di tempat yang tidak mudah diakses dengan tangan semasa penyahpepijatan. Komponen yang mudah diganggu satu sama lain tidak sepatutnya terlalu dekat, dan komponen input dan output sepatutnya sejauh mungkin untuk menghindari gangguan balas balik. Untuk mengurangi parameter distribusi komponen frekuensi tinggi, generally placed nearby (irregularly arranged) general circuits (low-frequency circuits) should be arranged according to the rules, yang sesuai untuk pemasangan dan penywelding.

2. Frekuensi tinggi Papan PCB wiring
High-frequency circuits tend to have high integration and high wiring density. Penggunaan papan berbilang lapisan tidak hanya diperlukan untuk kabel, tetapi juga cara yang efektif untuk mengurangi gangguan. The Papan PCB sistem Protel 99SE boleh menyediakan 32 lapisan isyarat, 16 lapisan mekanik dan lapisan topeng askar. , lapisan tampal solder dan lebih dari 70 lapisan kerja bagi pengguna untuk memilih. Pilihan yang masuk akal bagi bilangan lapisan boleh mengurangi saiz Papan PCB, boleh gunakan lapisan tengah secara penuh untuk menetapkan perisai, boleh lebih baik mencapai dasar terdekat, boleh mengurangi induksi parasit secara efektif, boleh mengurangkan panjang penghantaran isyarat, dan mengurangi gangguan antara isyarat. gangguan-saling, dll. Semua ini berguna untuk kepercayaan sirkuit frekuensi tinggi. Beberapa data menunjukkan bahawa bunyi papan empat lapisan 20dB lebih rendah daripada papan dua sisi bila menggunakan bahan yang sama, tetapi jumlah lapisan yang lebih tinggi, semakin rumit proses penghasilan dan semakin tinggi kos.

1. General principles of wiring
The wires between the pins of high-frequency circuit devices should be as short as possible, dengan sebanyak mungkin bengkok. Kabel sepatutnya lurus., dan bengkok tajam dan sudut tajam patut dihindari sebanyak mungkin. Putar diperlukan, dan lengkung atau garis patah patut digunakan untuk transisi. Keperluan ini hanya digunakan untuk meningkatkan kekuatan penyesuaian foil besi dalam sirkuit frekuensi rendah, tetapi memenuhi keperluan ini dalam sirkuit frekuensi tinggi boleh mengurangkan emisi luaran dan sambungan antara satu sama lain isyarat frekuensi tinggi. Dalam kawat sirkuit frekuensi tinggi, kawat mengufuk dan menegak dilakukan secara alternatif pada lapisan sebelah. Parallel wiring in the same layer cannot be avoided, tetapi kawasan besar wayar tanah boleh diletakkan di sisi belakang PCB untuk mengurangi gangguan. Untuk papan dua sisi yang biasa digunakan, banyak Lapisan boleh menggunakan pesawat kuasa yang bertindak untuk melakukan ini.

2. Power and ground wiring
In order to prevent the ground resistance interference caused by the local current in the multi-level circuit, the circuits at all levels should be grounded at one point (or as concentrated as possible). Apabila sirkuit frekuensi tinggi di atas 30 MHz, kawasan besar kawasan kecil juga perlu didarat. Peranti dan wayar yang susah untuk gangguan boleh dikelilingi oleh wayar tanah. Pelbagai jejak isyarat tidak dapat membentuk gelung, dan wayar tanah tidak dapat membentuk gelung semasa. Kawalan kuasa dan kawat tanah patut dekat satu sama lain untuk mengurangi kawasan tertutup untuk mengurangi gangguan elektromagnetik. Secara umum, bila kabel, lebar wayar antara 12-80 mil, wayar kuasa umumnya 20 juta-40 juta, dan wayar tanah biasanya lebih dari 40 juta. Jika boleh, wayar sepatutnya sebanyak mungkin. Apabila wayar tanah analog, wayar tanah digital, dll. tersambung ke kawat tanah awam, pautan tersedak frekuensi tinggi digunakan. Dalam kumpulan sebenar pautan tersedak frekuensi tinggi, a ferrite bead frekuensi tinggi dengan wayar di lubang tengah sering digunakan. Ia secara umum tidak diungkap pada diagram skematik sirkuit, dan jadual rangkaian yang menghasilkan tidak mengandungi komponen tersebut, dan keberadaannya akan diabaikan semasa kabel. Dalam pandangan realiti ini, ia boleh dianggap sebagai induktor dalam diagram skematik. Takrifkan pakej komponen terpisah untuk ia dalam perpustakaan komponen PCB, dan alihkan secara manual ke kedudukan yang sesuai dekat dengan persatuan tanah biasa sebelum kabel.

3. Wiring of integrated chips
A high-frequency decoupling capacitor should be set near each integrated circuit block. Oleh kerana perisian Protel 99SE tidak mempertimbangkan hubungan kedudukan diantara kondensator pemisah dan sirkuit terpasang terpasang bila meletakkan komponen secara automatik, biarkan perisian meletakkannya sehingga kedua-dua Jika jarak antara kedua-dua adalah terlalu jauh, kesan pemisahan tidak baik. Pada masa ini, the position of the two must be intervened in advance by manually moving the components to make them close.

4. Copper coating
The main purpose of copper coating is to improve the anti-interference ability of the circuit, dan pada masa yang sama, ia sangat berguna untuk penyebaran panas Papan PCB dan kekuatan Papan PCB. Pelayan tembaga juga boleh memainkan peran pelindung. Namun, foli tembaga garis-luas tidak dapat digunakan, kerana apabila Papan PCB digunakan terlalu lama, sejumlah besar panas akan dihasilkan, dan lembaran tembaga itu cenderung untuk berkembang dan jatuh. Fol tembaga, dan sambung grid ke rangkaian pendaratan sirkuit, sehingga grid mempunyai kesan perlindungan yang lebih baik. Saiz grid ditentukan oleh frekuensi gangguan yang akan dilindungi.

3. Conclusion
The design process of high-frequency circuit Papan PCB adalah proses kompleks. Selain strategi desain yang dibincangkan di atas, ia juga termasuk integriti isyarat, termasuk percakapan saling isyarat, dan bagaimana untuk menekan bunyi. Oleh itu, desainer perlu mempunyai rancangan yang meliputi bila merancang Dengan pertimbangan, kaedah dan teknik berbeza digunakan pada setiap tahap dalam kitar desain untuk memastikan ketepatan desain, untuk merancang satu perkara yang masuk akal frekuensi tinggiPapan PCB dengan prestasi yang hebat.