Teknik PCB - Analisis reka PCB kelajuan tinggi

Analisis reka PCB kelajuan tinggi: bagaimana untuk memeriksa integriti analog dan isyarat?

Letakkan papan sirkuit cetak bersama dengan isyarat kelajuan tinggi, termasuk desain, komponen, dan juggling isyarat kelajuan tinggi. Isyarat kelajuan tinggi ini mencipta peluang untuk garis penghantaran yang tidak perlu, menyebabkan kerosakan serius pada papan sirkuit. Kebanyakan kekeliruan berlaku dalam bentangan PCB sendiri.

Memahami kerosakan yang disebabkan oleh bentangan boleh mencapai resolusi bila meletakkan papan sirkuit. Faham sama ada teknologi bentangan yang anda aplikasikan adalah praktek terbaik untuk analisis integriti isyarat dalam rancangan PCB. Ia boleh ditemui dengan melakukan analisis pensil panjang atau menggunakan alat simulasi integriti isyarat. Selepas membaca, saya akan biarkan anda memutuskan apa yang anda fikir lebih efektif untuk papan sirkuit anda.

1. Alat simulasi integriti isyarat tidak mencukupi

Dengan alat simulasi integriti isyarat, sihir menjadi keliru. Kalkulator impedance mengembalikan kalkulasi impedance yang salah. Kalkulasi bertentangan dengan penumpang bahan dan konstan dielektrik yang ditakrif dalam peraturan reka PCB. Simulator menganggap laluan kembalian yang dipodelkan, jadi jika terdapat keterlaluan dalam pesawat tanah, mereka tidak termasuk dalam pengiraan. Penyelesaikan medan 3D mengembalikan impedance yang dihitung pasangan perbezaan yang sangat salah.

Alat ini sangat mudah, tidak menyokong pilihan umum bentangan PCB, sementara menyimpan peraturan desain dalam fikiran. Ini termasuk peraturan dan simulasi pengelilingan ketat. Persekitaran simulasinya menghasilkan bentuk gelombang yang tidak dapat dipahami. kajian lanjut memerlukan arahan manual kompleks untuk menilai operasi umum. Sama dengan penyelesaian medan 3D. Kerana antaramuka pengguna tiada pilihan untuk menganalisis jejak elektrik panjang, tiada kepercayaan dalam bentangan papan sirkuit untuk mencapai integriti isyarat kelajuan tinggi.

2. Interpretasi selang masa keputusan

Menghabiskan jam untuk menganalisis keputusan alat simulasi untuk menganalisis ralat yang menggerakkan. Mennavigasi menu memerlukan kerja yang teliti. Masa tenggelam melalui kalkulator impedance, mengungkap penggunaan parameter yang salah untuk mengira impedance jejak. Ambil masa untuk mengetahui bahawa parameter yang digunakan oleh simulator tidak sepadan dengan peraturan rangkaian bagi bentangan PCB. Siapa yang akan menebak?

Jika kapasitas dan konstan dielektrik bagi bahan planar tidak mempunyai parameter yang betul, impedance yang dihitung benar-benar akan mengurangi refleksi dan cincin isyarat kelajuan tinggi.

Anomali persekitaran tersembunyi (seperti fail latihan hilang) akan menyebabkan simulator gagal. Mengingat bilangan besar penyunting PCB dan tetapan yang diperlukan untuk menetapkan simulasi, fail latihan hilang boleh menyebabkan ralat dan menyebabkan kekacauan dalam proses tetapan. Ia akan menyebabkan cabaran dan penyelidikan semula parameter yang dipilih dalam editor dan menu tetapan.

Mencari melalui halaman bantuan dan deskripsi aplikasi boleh menyebabkan lebih banyak masa yang dibuang bila menganalisis alat yang simulasi isyarat kelajuan tinggi untuk memastikan integriti isyarat. Akhirnya, bentuk gelombang yang diperoleh untuk memperlihatkan hasil simulasi sering menunjukkan sampah. Ia mengecewakan jika tidak ada antaramuka pengguna elegan untuk menggunakan alat kuat di ujung jari saya untuk memandu mereka ke papan sirkuit saya dengan betul. Pada akhir hari, integriti masih boleh diragukan.

3. Alat berkualifikasi untuk mengenalpasti dan selesaikan integriti

Bukankah ia akan hebat jika kalkulator impedance dalam alat menggunakan parameter bahan yang ditetapkan dalam peraturan reka PCB? Menyimpan maklumat port alat dalam peraturan reka keseluruhannya untuk menghitung penghalangan memastikan papan sirkuit cetak akan dikembalikan dari pembuat dan menambahkan reka sirkuit dengan komponen dan bentangan yang betul.

Guna simulator untuk menggunakan parameter untuk mendapatkan kepercayaan pada keputusan dari peraturan reka PCB. Pada hari-hari ketika jurutera dan perancang bentangan menyelesaikan masalah integriti isyarat dan penyelesaian, mendapatkan hasil simulasi bentuk gelombang yang dipaparkan semasa penangkapan skematik dan bentangan PCB akan membantu meningkatkan reka konstruktif. Ia menghapuskan tekaan melakukan analisis dan melaksanakan praktek terbaik dari meditasi pensil, menunggu penghasilan PCB, dan kemudian mengesahkan integriti isyarat.

Guna analisis bentuk gelombang yang tepat

Terdapat penyunting formula impedance dalam pengurus stack lapisan PCB. Pengurus stack lapisan boleh mudah diakses dalam persekitaran bentangan PCB melalui menu drop-down. Penyunting formula impedance mengandungi formula impedance routing yang betul untuk semua topologi, termasuk garis mikro rangkaian terbenam, dual-link dan berbeza ke garis garis garis. Formula lalai bagi setiap topologi boleh mudah diakses dalam editor. Ini membenarkan akses langsung ke formula setiap topologi untuk pengubahsuaian mudah dalam alat. Sebagai alternatif, jika ia lebih selesa, anda juga boleh mengakses dan edit formula impedance melalui pembantu pertanyaan.

4. Mudah mengakses penyunting formula impedance melalui pengurus stack lapisan

Setelah pengendalian refleksi dan bunyi telah disertai dalam bentangan PCB, simulator integriti isyarat boleh ditetapkan untuk menganalisis perilaku isyarat kelajuan tinggi. Simulator menerima stimul isyarat yang ditakrif oleh desainer. Penjana PCB juga termasuk ciri-ciri parameter rangkaian isyarat kelajuan tinggi, seperti nilai overshoot dan undershoot, masa penerbangan, dan keterangan rangkaian kuasa.

Simulator menggunakan nilai ini untuk papar keputusan dalam tetingkap analisis bentuk gelombang. Bentuk gelombang yang menghasilkan menunjukkan isu integriti isyarat, seperti bunyi, refleksi, bercakap salib, atau titik tegangan pada garis kelajuan tinggi disebabkan bentangan PCB atau ciri-ciri diskret penapis. Penjana PCB boleh menyesuaikan impedance untuk mencapai integriti isyarat maksimum dan terus melakukan analisis bentuk gelombang sehingga rancangan tidak ada bunyi.