Teknik PCB - Prinsip apa yang patut diikuti dalam desain sirkuit PCB

Rancangan PCB sirkuit hibrid adalah proses kompleks. Bentangan dan kawat komponen dan pemprosesan kuasa dan kawat tanah akan mempengaruhi secara langsung prestasi sirkuit dan kompatibilitas elektromagnetik. Apabila merancang, ikut peraturan kawat tertentu untuk membuat papan PCB direka mencapai keperluan merancang.

Semakin cepat kelajuan litar digital, semakin pendek masa penukaran biasanya diperlukan. Apabila bilangan besar sirkuit menukar berubah dari tahap tinggi logik ke tahap rendah logik pada masa yang sama, kerana kemampuan wayar tanah tidak cukup untuk melepasi semasa, sejumlah besar semasa menukar akan disebabkan. Tekanan tanah logik berubah, yang kita panggil lompatan tanah. Seperti yang dipaparkan dalam Gambar 1. Bunyi melompat tanah dan gangguan kuasa disebabkan oleh litar digital, jika disambung dengan litar analog, akan mempengaruhi prestasi litar analog. Kerana banyak sumber gangguan dihasilkan melalui bas kuasa dan tanah, wayar tanah menyebabkan gangguan bunyi terbesar, jadi rancangan tanah dan kuasa adalah sangat penting dalam rancangan PCB.

Saya bercakap tentang mekanisme gangguan sirkuit hibrid. Bagaimana untuk mengurangi gangguan antara isyarat digital dan isyarat analog? Sebelum merancang, anda mesti memahami dua prinsip as as kesesuaian elektromagnetik (EMC): Prinsip pertama adalah untuk mengurangi kawasan loop semasa yang mungkin. Jika isyarat tidak dapat kembali melalui loop yang paling kecil yang mungkin, loop besar mungkin terbentuk. Prinsip kedua ialah sistem hanya menggunakan satu pesawat rujukan. Sebaliknya, jika sistem mempunyai dua pesawat rujukan, ia boleh membentuk antena dipol. Menghindari kedua-dua situasi ini sebanyak mungkin dalam rancangan.

(1) Prinsip bentangan. Salah satu faktor pertama untuk mempertimbangkan bentangan komponen adalah untuk memisahkan bahagian sirkuit analog dari bahagian sirkuit digital. Isyarat analog dijalurkan di kawasan analog semua lapisan papan sirkuit, dan isyarat digital dijalurkan di kawasan sirkuit digital. Dalam kes ini, isyarat digital mengembalikan semasa tidak akan mengalir ke dalam tanah isyarat analog. Untuk beberapa garis frekuensi tinggi dengan keperluan istimewa, lebih baik untuk melacaknya secara manual, dan menggunakan garis perbezaan atau garis pelindung bila diperlukan. Kadang-kadang disebabkan kedudukan konektor input/output, kabel sirkuit digital dan analog mesti dicampur bersama-sama, yang mungkin menyebabkan pengaruh bersama-sama bahagian analog dan bahagian digital sirkuit. Ini diperlukan untuk menghindari menjalankan garis jam digital dan garis isyarat analog frekuensi tinggi dekat lapisan kuasa analog, jika tidak, bunyi isyarat kuasa akan disambung dengan isyarat analog sensitif. Untuk mencuba mencapai kuasa impedance rendah dan rangkaian tanah, induktansi wayar sirkuit digital patut diminumkan, dan sambungan kapasitif sirkuit analog patut diminumkan. Frekuensi litar digital tinggi, dan sensitiviti litar analog kuat. Untuk garis isyarat, garis isyarat digital frekuensi tinggi sepatutnya sejauh mungkin dari peranti sirkuit analog sensitif.

(2) Perlakukan kuasa dan tanah. Dalam rancangan papan sirkuit hibrid kompleks, bentangan dan pengendalian wayar mendarat adalah faktor penting untuk meningkatkan prestasi sirkuit. Ia disarankan untuk memisahkan tanah digital dan tanah analog pada papan sirkuit isyarat-campuran untuk mencapai pengasingan antara tanah digital dan tanah analog. Bagaimanapun, kaedah ini cenderung untuk menyeberangi kabel ruang pemisahan, yang akan menyebabkan meningkat tajam radiasi elektromagnetik dan isyarat salib.