Teknik PCB - 20 soalan mengenai kabel PCB

1. Masalah apa yang perlu diperhatikan apabila kawat isyarat frekuensi tinggi? Perpadanan impedance bagi garis isyarat; pengasingan ruang dari garis isyarat lain; bagi isyarat frekuensi tinggi digital, kesan garis perbezaan akan lebih baik.

2. Dalam bentangan papan, jika wayar adalah padat, mungkin ada lebih lubang, yang tentu akan mempengaruhi prestasi elektrik papan. Bagaimana untuk memperbaiki prestasi elektrik papan? Untuk isyarat frekuensi rendah, vial tidak penting. Untuk isyarat frekuensi tinggi, minimumkan kunci. Jika ada banyak baris, pertimbangkan papan berbilang lapisan PCB.

3. Adakah lebih baik untuk menambah lebih banyak kondensator pemisahan pada papan PCB? Kondensator pemisah perlu ditambah dengan nilai yang sesuai pada lokasi yang sesuai. Contohnya, ia perlu ditambah ke port bekalan kuasa peranti analog, dan nilai kapasitasi berbeza perlu digunakan untuk menapis isyarat spurious dari frekuensi berbeza.

4. Apa kriteria untuk papan yang baik? Bentangan adalah masuk akal, kekuatan redundansi tali kuasa cukup, impedance frekuensi tinggi, dan kawat frekuensi rendah adalah singkat.

5. Berapa banyak pengaruh lubang melalui lubang dan lubang buta mempunyai perbezaan isyarat? Apa prinsip yang dilaksanakan? Penggunaan lubang buta atau lubang terkubur adalah kaedah yang berkesan untuk meningkatkan ketepatan papan berbilang lapisan, mengurangkan bilangan lapisan dan saiz papan, dan mengurangkan banyak bilangan yang dipotong melalui lubang.

Bagaimanapun, dalam perbandingan, melalui lubang mudah dilaksanakan dalam proses dan biaya rendah, jadi melalui lubang biasanya digunakan dalam desain.

6. Apabila ia berkaitan dengan sistem hibrid analog-digital, beberapa orang menyarankan bahawa lapisan elektrik patut dibahagi, dan pesawat tanah patut ditutup tembaga. Lain-lain menyarankan bahawa lapisan tanah elektrik patut dibahagi, dan dasar yang berbeza patut disambung di terminal kuasa, tetapi dengan cara ini laluan isyarat kembali jauh. Bagaimana untuk memilih kaedah yang sesuai untuk aplikasi khusus? Jika terdapat garis isyarat frekuensi tinggi > 20MHz, dan panjang dan kuantiti relatif besar, maka sekurang-kurangnya dua lapisan diperlukan untuk isyarat frekuensi tinggi analog ini. Satu lapisan garis isyarat, satu lapisan kawasan besar tanah, dan lapisan garis isyarat perlu menekan cukup kunci ke tanah. Tujuan ini adalah:

Untuk isyarat analog, ini menyediakan keseluruhan pemindahan medium dan persamaan impedance;

Pesawat tanah mengisolasi isyarat analog dari isyarat digital lain;

Gelung tanah cukup kecil, kerana and a telah membuat banyak vias, dan tanah adalah pesawat besar.

7. Dalam papan sirkuit, pemalam input isyarat berada di pinggir kiri PCB, dan MCU berada di sebelah kanan, jadi dalam bentangan, cip bekalan kuasa yang stabil ditempatkan dekat sambungan (output IC bekalan kuasa 5V selepas laluan relatif panjang) MCU), ? atau letakkan IC kuasa ke kanan tengah (garis output 5V IC kuasa mencapai MCU adalah relatif pendek, tetapi garis segmen kuasa input melewati papan PCB relatif panjang)? Atau ada rancangan yang lebih baik? Pertama, adakah pemalam input isyarat peranti analog? Jika ia adalah peranti analog, disarankan bentangan bekalan kuasa seharusnya tidak mempengaruhi integriti isyarat bahagian analog sebanyak mungkin. Oleh itu, terdapat beberapa pertimbangan:Pertama-tama, adakah cip bekalan kuasa yang diatur adalah bekalan kuasa yang relatif bersih, rendah-ripple? Sumber kuasa bahagian analog mempunyai keperluan relatif tinggi untuk sumber kuasa; Sama ada bahagian analog dan MCU adalah bekalan kuasa yang sama, dalam rancangan sirkuit ketepatan tinggi, disarankan untuk memisahkan bekalan kuasa bahagian analog dan bahagian digital; Sumber kuasa ke bahagian digital perlu dianggap untuk mengurangkan kesan pada bahagian litar analog.

8. Dalam aplikasi rantai isyarat kelajuan tinggi, terdapat dasar analog dan digital untuk berbilang ASICs. Patutkah tanah dibahagi atau tidak? Apakah garisan yang wujud? Kesan mana yang lebih baik? Tidak ada kesimpulan sejauh ini. Dalam keadaan biasa, anda boleh rujuk ke manual cip. Manual semua cip hibrid ADI menyarankan and a skema pendaratan, beberapa disarankan untuk tanah biasa, dan beberapa disarankan untuk pengasingan, bergantung pada reka cip.

9. Bila sepatutnya panjang sama garis dianggap? Jika anda ingin mempertimbangkan penggunaan kabel panjang sama, apakah perbezaan maksimum antara panjang dua garis isyarat? Bagaimana untuk mengira? Idea pengiraan garis berbeza: Jika isyarat sinusoidal dihantar, perbezaan panjang sama dengan setengah panjang gelombang penghantarannya, dan perbezaan fasa adalah 180 darjah. Pada masa ini, dua isyarat dibatalkan sepenuhnya. Oleh itu, perbezaan panjang pada masa ini adalah nilai maksimum. Dengan analogi, perbezaan garis isyarat mesti kurang dari nilai ini.

10. Situasi apa yang sesuai untuk rutin ular dalam kelajuan tinggi? Adakah ada kelemahan? Contohnya, untuk kawat berbeza, dua set isyarat diperlukan untuk menjadi ortogonal. Jalan serpentine mempunyai fungsi yang berbeza kerana aplikasi berbeza:Jika jejak serpentine muncul dalam papan komputer, ia terutamanya berfungsi sebagai indutan penapis dan impedance yang sepadan untuk meningkatkan kemampuan anti-gangguan sirkuit. Jejak ular di papan ibu komputer terutama digunakan dalam beberapa isyarat jam, seperti PCI-Clk, AGPCIK, IDE, DIMM dan garis isyarat lain.

Jika ia berada dalam papan PCB umum, selain peran induktan penapis, ia juga boleh digunakan sebagai ikol induktan antena radio dan sebagainya. Contohnya, ia digunakan sebagai induktor dalam walkie-talkies 2.4G.

Keperluan panjang kawat untuk beberapa isyarat mesti sama. Panjang baris sama bagi papan PCB digital kelajuan tinggi adalah untuk menyimpan perbezaan lambat setiap isyarat dalam julat untuk memastikan kehendak data dibaca oleh sistem dalam siklus yang sama (perbezaan lambat melebihi Dalam satu siklus jam, data siklus berikutnya akan dibaca dengan salah). Contohnya, terdapat 13 HUBLinks dalam arkitektur INTELHUB, yang menggunakan frekuensi 233MHz. Mereka mesti sama panjang untuk menghapuskan bahaya yang tersembunyi disebabkan masa tertunda. Angin adalah satu-satunya solusi. Secara umum, diperlukan bahawa perbezaan lambat tidak melebihi siklus jam 1/4, dan perbezaan lambat baris per unit panjang juga ditetapkan. Lembatan berkaitan dengan lebar baris, panjang baris, tebal tembaga, dan struktur lapisan, tetapi baris yang terlalu panjang akan meningkatkan kapasitas yang disebarkan dan induktan yang disebarkan. Kualiti isyarat telah berkurang. Oleh itu, pins IC jam biasanya dihentikan, tetapi jejak ular tidak bertindak sebagai inductans. Sebaliknya, induktan akan mengubah pergerakan fasa harmonik yang lebih tinggi di pinggir naik isyarat, menyebabkan kualiti isyarat berkembang. Oleh itu, ruang garis ular diperlukan untuk sekurang-kurangnya dua kali lebar garis. Semakin kecil masa naik isyarat, semakin susah terhadap pengaruh kapasitas yang disebarkan dan induktan yang disebarkan.

Jejak serpentine bertindak sebagai penapis LC parameter yang disebarkan dalam beberapa litar istimewa.

11. Apabila merancang PCB, bagaimana untuk mempertimbangkan kompatibilitas elektromagnetik EMC/EMI, dan aspek apa yang perlu dipertimbangkan secara terperinci? Apa tindakan yang diambil? Rancangan EMI/EMC mesti pertimbangkan lokasi peranti, pengaturan stack PCB, pengaturan sambungan penting, dan pemilihan peranti pada permulaan bentangan. Contohnya, lokasi generator jam tidak patut dekat dengan sambungan luaran. Isyarat kelajuan tinggi patut pergi ke lapisan dalaman sebanyak mungkin. Perhatikan padanan impedance karakteristik dan keterusan lapisan rujukan untuk mengurangi refleksi. Kadar slew isyarat yang ditekan oleh peranti seharusnya sebanyak mungkin untuk mengurangi tinggi. Komponen frekuensi, bila memilih kondensator penyahpautan/bypass, perhatikan sama ada tindak balas frekuensinya memenuhi keperluan untuk mengurangi bunyi pada pesawat kuasa. Selain itu, perhatikan laluan kembali isyarat frekuensi tinggi semasa untuk membuat kawasan loop sebanyak mungkin (iaitu, impedance loop sebanyak mungkin) untuk mengurangi radiasi. Tanah juga boleh dibahagi untuk mengawal julat bunyi frekuensi tinggi. Akhirnya, pilih dengan betul tanah chassis antara PCB dan rumah.

12. Apa yang patut saya perhatikan dalam rancangan garis transmisi sirkuit kabel lebar RF PCB? Bagaimana untuk menetapkan lubang tanah garis penghantaran lebih sesuai, anda perlu merancang impedance yang sesuai dengan diri anda sendiri atau bekerja sama dengan penghasil pemprosesan PCB? Ada banyak faktor untuk dipertimbangkan dalam isu ini. Contohnya, pelbagai parameter bahan PCB, model garis penghantaran akhirnya ditetapkan mengikut parameter ini, parameter peranti, dll. Perpadanan kemungkinan biasanya direka mengikut maklumat yang diberikan oleh pembuat.

13. Apabila sirkuit analog dan sirkuit digital bersamaan, misalnya, setengah adalah bahagian sirkuit digital FPGA atau mikrokomputer cip tunggal, dan setengah lagi adalah bahagian sirkuit analog DAC dan penyampai berkaitan. Terdapat banyak bekalan kuasa bernilai tegangan. Apabila menghadapi bekalan kuasa nilai tegangan yang digunakan dalam sirkuit digital dan analog, bolehkah bekalan kuasa umum digunakan? Apa keterampilan yang ada dalam kawat dan layout magnetik bead? Secara umum tidak disarankan untuk menggunakan cara ini kerana ia akan menjadi lebih rumit dan sukar untuk nyahpepijat.

14. Bila merancang PCB berbilang lapisan kelajuan tinggi, apa as as utama untuk pemilihan pakej untuk peranti seperti resistor dan kondensator? Pakej mana yang biasanya digunakan, boleh anda berikan saya beberapa contoh? 0402 biasanya digunakan dalam telefon bimbit; 0603 biasanya digunakan dalam modul isyarat kelajuan tinggi umum; asas ialah semakin kecil pakej, semakin kecil parameter parasit. Tentu saja, pakej yang sama dari pembuat berbeza mempunyai perbezaan besar dalam prestasi frekuensi tinggi. Ia disarankan anda menggunakan komponen istimewa frekuensi tinggi dalam lokasi kunci.

15. Secara umum, dalam rancangan panel ganda, patutkah garis isyarat atau garis tanah diambil dahulu? Ini perlu dipertimbangkan secara keseluruhan. Dalam kes pertama mempertimbangkan bentangan, mempertimbangkan laluan.

16. Apabila merancang PCB berbilang lapisan kelajuan tinggi, apa yang patut menjadi isu yang paling penting? Bolehkah anda membuat penyelesaian terperinci untuk masalah? Perkara yang paling penting untuk memperhatikan adalah rancangan, iaitu bagaimana anda membahagi garis isyarat, garis kuasa, tanah, dan garis kawalan pada setiap lapisan. Prinsip umum ialah isyarat analog dan tanah isyarat analog mesti sekurang-kurangnya lapisan terpisah. Ia juga disarankan untuk menggunakan lapisan terpisah untuk bekalan kuasa.

17. Bila saya perlu guna papan 2 lapisan, 4 lapisan, dan 6 lapisan? Adakah terdapat sebarang keterangan teknikal ketat (kecuali sebab volum)? Adakah frekuensi CPU atau frekuensi interaksi data dengan peranti luaran sebagai piawai? Penggunaan papan pelbagai lapisan boleh menyediakan pesawat tanah lengkap dahulu, dan boleh menyediakan lapisan isyarat lebih untuk memudahkan kabel. Untuk aplikasi dimana CPU perlu mengawal peranti storan luaran, frekuensi interaksi patut dianggap. Jika frekuensi tinggi, pesawat tanah lengkap mesti dijamin. Selain itu, garis isyarat patut disimpan panjang yang sama.

18. Bagaimana untuk menganalisis pengaruh kabel PCB pada transmisi isyarat analog, dan bagaimana untuk membedakan sama ada bunyi yang diperkenalkan semasa transmisi isyarat disebabkan oleh kabel atau peranti op amp? Ini sukar untuk membedakan, dan satu-satunya cara untuk menghindari bunyi tambahan yang diperkenalkan oleh kawat boleh melalui kawat PCB.

19. Untuk PCB berbilang lapisan kelajuan tinggi, apa tetapan lebar baris yang sesuai untuk garis kuasa, garis tanah, dan garis isyarat? Apa tetapan umum? Boleh awak beri contoh? Contohnya, bagaimana untuk menetapkan frekuensi kerja pada 300Mhz? Untuk isyarat 300MHz, simulasi impedance mesti dilakukan untuk menghitung lebar garis dan jarak antara garis dan tanah; garis kuasa perlu menentukan lebar garis mengikut saiz semasa. Dalam kes PCB isyarat-campuran, "garis" biasanya tidak digunakan untuk mewakili tanah, tetapi seluruh Pesawat, untuk memastikan perlawanan loop minimal, dan terdapat pesawat lengkap di bawah garis isyarat.

20. Apa jenis bentangan boleh mencapai kesan penyebaran panas terbaik? Terdapat tiga sumber panas utama dalam PCB: pemanasan komponen elektronik; pemanasan PCB sendiri; dan panas dipindahkan dari bahagian lain.

Di antara tiga sumber panas, komponen menghasilkan jumlah panas terbesar dan adalah sumber panas utama, diikuti oleh panas yang dihasilkan oleh papan PCB. Panas dipindahkan dari luar bergantung pada rancangan panas keseluruhan sistem dan tidak dianggap untuk masa ini.

Kemudian tujuan desain panas adalah untuk mengambil tindakan dan kaedah yang sesuai untuk mengurangi suhu komponen dan suhu papan PCB, sehingga sistem boleh bekerja secara biasa pada suhu yang sesuai. Ia terutama dicapai dengan mengurangi generasi panas dan mempercepat penyebaran panas.