Teknik PCB - 12 soalan mengenai kabel papan sirkuit PCB

1. Masalah apa yang perlu diperhatikan apabila kabel PCB?

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 garis, pertimbangkan papan berbilang lapisan.

3. Adakah lebih baik untuk menambah lebih banyak kondensator pemisahan di papan?

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 yang masuk akal, keterlaluan garis kuasa yang cukup, keterlaluan frekuensi tinggi, kabel frekuensi rendah sederhana

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 untuk dilaksanakan dalam proses PCB dan biaya kurang, 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.

Jalur ular mempunyai fungsi yang berbeza kerana aplikasi berbeza:

Jika jejak ular muncul di 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 digunakan dalam papan PCB umum, selain 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, perbezaan lambat tidak lebih dari satu/4 siklus jam, dan perbezaan lambat baris per unit panjang juga tetap. Ledakan berkaitan dengan lebar baris, panjang baris, tebal tembaga, dan struktur lapisan, tetapi garis 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.

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.