Data PCB - Analisi masalah umum dalam kemahiran reka papan PCB

1. How to choose a Papan PCB
Pilihan Papan PCB mesti mendapat keseimbangan antara memenuhi keperluan desain dan produksibiliti dan kos mass a. Keperlukan desain termasuk komponen elektrik dan mekanik. Biasanya bila merancang kelajuan tinggi Papan PCBs (frequency greater than GHz) this material problem will be more important. Contohnya, bahan FR-4 yang biasanya digunakan, kerugian dielektrik pada beberapa frekuensi GHz akan mempunyai pengaruh besar pada pengurangan isyarat, dan mungkin tidak sesuai. Secara elektrik, attention should be paid to whether the dielectric constant (dielectric constant) and the dielectric loss are suitable for the designed frequency.

2. How to avoid high frequency interference
The basic idea of avoiding high-frequency interference is to minimize the interference of the electromagnetic field of high-frequency signals, which is the so-called crosstalk (Crosstalk). Anda boleh meningkatkan jarak antara isyarat kelajuan tinggi dan isyarat analog, atau tambah pengawal tanah/shunt jejak di sebelah isyarat analog. Juga sedarkan gangguan bunyi dari tanah digital ke tanah analog.

3. Dalam rekaan kelajuan tinggi, how to solve the problem of signal integrity
Signal integrity is basically a matter of impedance matching. Faktor yang mempengaruhi persamaan impedance termasuk struktur dan impedance output sumber isyarat, pengendalian karakteristik jejak, ciri-ciri akhir muatan, dan topologi jejak. The solution is to rely on termination (termination) and adjust the topology of the trace.

4. How is differential wiring implemented
There are two points to pay attention to in the wiring of the differential pair, satu ialah panjang dua garis sepatutnya sejauh mungkin, and the other is that the distance between the two lines (this distance is determined by the differential impedance) should always remain unchanged, yang, ia patut disimpan selari. Ada dua cara selari, one is for two lines to run on the same wiring layer (side-by-side), and the other is for two lines to run on two adjacent layers (over-under). Secara umum, ada banyak cara untuk menyadari sebelumnya. 

5. Untuk garis isyarat jam dengan hanya satu output, how to implement differential wiring
To use differential wiring, ia hanya masuk akal bahawa sumber isyarat dan akhir penerimaan adalah isyarat berbeza. Oleh itu, penghalaan berbeza tidak boleh digunakan untuk isyarat jam dengan hanya satu output.

6. Can a matching resistor be added between the differential line pairs at the receiving end
The matching resistance between the differential line pairs at the receiving end is usually added, dan nilainya sepatutnya sama dengan nilai impedance perbezaan. Ini akan membuat kualiti isyarat lebih baik.

7. Why should the wiring of the differential pair be close and parallel
The differential pairs should be routed appropriately close and parallel. The so-called appropriate proximity is because this spacing will affect the value of the differential impedance (differential impedance), yang merupakan parameter penting untuk merancang pasangan berbeza. Paralelisme juga diperlukan untuk menjaga konsistensi impedance perbezaan. Jika kedua garis tiba-tiba jauh dan dekat, pengendalian perbezaan akan tidak konsisten, which will affect the signal integrity (signal integrity) and time delay (timing delay).

8. How to deal with some theoretical conflicts in actual wiring
1) Basically, betul untuk mengisolasi analog/tanah digital. It should be noted that the signal traces should not cross the divided places (moat) as much as possible, and do not let the return current path of the power supply and the signal (returning current path) become too large. 
2) The crystal oscillator is an analog positive feedback oscillation circuit. Untuk mempunyai isyarat oscilasi stabil, ia mesti memenuhi spesifikasi kelajuan dan fasa loop, and the oscillation specification of this analog signal is easily disturbed. Even if ground guard traces are added, gangguan mungkin tidak sepenuhnya terisolasi. . Dan terlalu jauh, bunyi di atas pesawat tanah juga akan mempengaruhi sirkuit oscilator balas positif. Oleh itu, jarak antara oscilator kristal dan cip mesti hampir mungkin.
3) Indeed, ada banyak konflik antara kabel kelajuan tinggi dan keperluan EMI. Namun, prinsip asas ialah sebahagian ciri-ciri elektrik isyarat tidak dapat memenuhi spesifikasi disebabkan perlawanan, kapasitasi atau bead ferrit ditambah oleh EMI. Oleh itu, gunakan kemampuan untuk mengatur jejak dan kumpulan PCB untuk menyelesaikan atau mengurangkan masalah EMI, seperti isyarat kelajuan tinggi melalui lapisan dalaman. Hanya guna kaedah kapasitor-resistor atau bead ferrit untuk mengurangi kerosakan pada isyarat.

9. How to solve the contradiction between manual wiring and automatic wiring of high-speed signals
Most of the automatic routers of strong routing software now have set constraints to control the routing method and the number of vias. Kemampuan enjin dan keterangan menetapkan item pelbagai syarikat EDA kadang-kadang agak berbeza. Contohnya, sama ada ada kekurangan yang cukup untuk mengawal cara ular bermakna, sama ada hendak kawal jarak jejak pasangan perbezaan, dll. Ini akan mempengaruhi sama ada kaedah laluan automatik boleh memenuhi idea desainer. Selain itu, kesulitan untuk menyesuaikan kawat secara manual juga berkaitan dengan kemampuan enjin pembantaian. Contohnya, kemampuan mendorong jejak, kemampuan mendorong melalui, dan bahkan kemampuan mendorong jejak ke penutup tembaga, dll. Oleh itu, pilih penghala dengan kemampuan enjin mengalir kuat adalah penyelesaian.

10. About the test coupon
The test coupon is used to measure whether the characteristic impedance of the produced Papan PCB meets the design requirements by TDR (Time Domain Reflectometer). Secara umum, impedance yang perlu dikawal mempunyai dua kes: garis tunggal dan pasangan perbezaan. Oleh itu, the line width and line spacing (when there is a differential pair) on the test coupler should be the same as the line to be controlled. Yang penting ialah lokasi titik tanah bila mengukur. Untuk mengurangi nilai induktan bagi pemimpin tanah, tempat pendaratan sonda TDR biasanya sangat dekat dengan ujung sonda. untuk sepadan dengan sonda yang digunakan Papan PCB.