Teknik PCB - Pengiraan papan sirkuit PCB dan pengiraan berkaitan

Untuk muatan yang murni, semasa salib berbincang adalah proporsional dengan dI/dt=dV /(T ¬10%-90%*R). Dalam formula, dI/dt (kadar perubahan semasa), dV (perubahan sumber gangguan) dan R (muatan sumber gangguan) semua rujuk kepada parameter sumber gangguan (jika ia adalah muatan kapasitif, dI/dt sama dengan T ¬10 Sumber %-90% adalah secara bertentangan. ). Ia boleh dilihat dari formula bahawa isyarat frekuensi rendah PCB tidak perlu lebih kecil daripada percakapan salib isyarat kelajuan tinggi. Ini bermakna: isyarat 1KHz bukanlah isyarat kelajuan rendah, kita mesti mempertimbangkan keadaan pinggir secara keseluruhan. Untuk isyarat dengan pinggir tajam, ia mengandungi banyak komponen harmonik, dan mempunyai amplitud besar pada setiap titik pendaraban frekuensi. Oleh itu, perhatikan bila memilih peranti PCB. Jangan buta-buta memilih cip dengan kelajuan menukar cepat, yang tidak hanya akan meningkatkan biaya, tetapi juga meningkatkan crosstalk dan masalah EMC.

Setiap pesawat kuasa bersebelahan atau pesawat lain, selama terdapat kondensator yang sesuai pada kedua-dua hujung isyarat untuk menyediakan laluan reaktif rendah ke GND, maka pesawat ini boleh digunakan sebagai pesawat kembali untuk isyarat ini. Dalam aplikasi normal, bekalan kuasa IO cip yang sepadan sering sama untuk menerima dan menghantar, dan umumnya terdapat 0.01-0.1uF pemisah kapasitor antara setiap bekalan kuasa dan tanah, dan kapasitor-kapasitor ini juga berada di dua ujung isyarat, jadi kesan reflow pesawat kuasa adalah kedua hanya ke pesawat tanah. Namun, jika pesawat kuasa lain digunakan untuk aliran balik, sering tiada laluan reaksi rendah ke tanah pada kedua-dua hujung isyarat. Dengan cara ini, semasa didorong dalam pesawat sebelah akan mencari kapasitas terdekat dan kembali ke tanah. Jika "kondensator terdekat" jauh dari permulaan atau akhir, kembalian akan perlu mengembara jarak panjang untuk membentuk laluan kembalian lengkap, dan laluan ini juga adalah laluan kembalian untuk isyarat bersebelahan, dan aliran kembalian yang sama efek jalan dan gangguan tanah umum adalah sama, yang sama dengan persilangan antara isyarat.

Untuk beberapa bahagian penyebaran-bekalan yang tidak dapat dihindari, penapis-laluan tinggi (seperti kapasitor rentetan tahan 10-ohm 680p) yang dicipta oleh kapasitor atau sambungan seri RC (seperti kapasitor rentetan tahan 10 ohm 680p) boleh disambung diseberang bahagian. Nilai khusus bergantung pada jenis isyarat. Untuk menyediakan laluan kembalian frekuensi tinggi, tetapi juga untuk mengisolasi persimpangan frekuensi rendah antara pesawat sama lain). Ini mungkin melibatkan masalah menambah kondensator antara pesawat kuasa, yang kelihatan sedikit lucu, tetapi ia pasti berkesan. Jika beberapa spesifikasi tidak membenarkannya, anda boleh membawa kondensator ke tanah pada dua pesawat bahagian.

Dalam kes meminjam pesawat lain untuk aliran balik, lebih baik untuk menambah beberapa kondensator kecil ke tanah pada kedua-dua hujung isyarat untuk menyediakan laluan balik. Tetapi pendekatan ini sering sukar untuk dicapai. Kerana sebahagian besar ruang permukaan dekat terminal dipenuhi oleh resistor yang sepadan dan kondensator pemisahan cip.

Bunyi balik adalah salah satu sumber utama bunyi di pesawat rujukan. Oleh itu, perlu mempelajari laluan dan julat aliran semasa kembali.

Pengetahuan teori laluan reflow PCB.

Ia adalah sirkuit dalam papan cetak PCB, dan ada semasa melalui wayar. Biasanya, kita hanya melihat wayar yang digunakan untuk menghantar isyarat di permukaan, dari hujung pemandu hingga hujung penerimaan. Bahkan, semasa hanya boleh mengalir pada loop. Garis transmisi adalah apa yang kita boleh lihat, dan laluan kembali semasa biasanya tidak kelihatan. Mereka biasanya mengalir kembali melalui pesawat tanah dan pesawat kuasa. Oleh kerana tiada sirkuit fizikal, laluan loop menjadi sukar untuk dijangka, dan sukar untuk mengawal mereka.

Setiap wayar pada PCB dan loopnya membentuk loop semasa. Menurut prinsip radiasi elektromagnetik, apabila arus tiba-tiba mengalir melalui loop wayar dalam sirkuit, ia akan menghasilkan medan elektromagnetik dalam ruang angkasa dan mempengaruhi wayar lain. Inilah yang kita katakan secara umum, untuk mengurangkan pengaruh radiasi, kita perlu pertama-tama memahami prinsip asas radiasi dan parameter yang berkaitan dengan intensiti radiasi.

Radiasi mod berbeza pada papan cetak PCB

Gelung ini sama dengan antena kecil yang berfungsi, menggeraikan medan magnetik ke ruang angkasa. Kita gunakan radiasi yang dijana oleh antena loop kecil untuk simulasinya. Tetapkan loop kecil dengan I semasa dan kawasan S. Kekuatan medan elektrik yang diukur dalam medan jauh r dalam ruang bebas ialah:

Medan elektrik (V/m)

Frekuensi ()

Kawasan ()

Semasa (A)

jarak (m)

Keukuran sudut antara antena dan pesawat radiasi ()

Ia sesuai untuk gelung kecil yang ditempatkan dalam ruang bebas dan tiada refleksi di permukaan. Sebenarnya, produk kita dilakukan di tanah bukannya ruang bebas. Radiasi adalah proporsional kepada semasa loop dan kawasan loop, dan proporsional kepada kuasa dua frekuensi semasa.

Laluan semasa kembalian dalam PCB yang dicetak berkaitan dengan frekuensi semasa. Menurut pengetahuan asas sirkuit, DC atau arus frekuensi rendah sentiasa mengalir ke arah paling kurang impedance; dan arus frekuensi tinggi sentiasa mengalir ke arah reaksi sekurang-kurangnya induktif dengan resistensi tertentu.

Jika pengaruh lubang dan lubang terbentuk di atas pesawat tembaga oleh vias tidak dianggap, laluan dengan paling sedikit impedance, iaitu, laluan semasa frekuensi rendah, terdiri dari garis lengkung di atas pesawat tembaga tanah, dan semasa pada setiap lengkung Densitas adalah berkaitan dengan resistiviti pada lengkung ini.

Laluan semasa frekuensi tinggi pada pesawat tembaga PCB

Untuk garis penghantaran, laluan kembalian dengan induktan yang paling kecil, iaitu, laluan kembalian semasa frekuensi tinggi, berada di atas pesawat tertutup tembaga langsung di bawah kawat isyarat. Laluan kembalian ini mengurangkan kawasan ruang yang ditutup oleh seluruh loop, yang membuat ini Antena loop yang bentuk oleh isyarat mempunyai intensiti medan magnetik yang paling kecil (atau kemampuan untuk menerima radiasi ruang) radiasi ke ruang.

Untuk kabel yang relatif panjang, lurus, ia boleh dianggap sebagai garis transmisi ideal. Isyarat mengembalikan semasa mengalir di atasnya adalah kawasan bentuk band dengan wayar isyarat sebagai paksi pusat. Semakin panjang jarak dari paksi pusat kawat isyarat, semakin kecil densiti semasa.

Adakah isyarat asal semasa, unit adalah "A, ampere";

Ia adalah jarak antara kawat isyarat dan pesawat tembaga, unit adalah "in, inch";

Ia adalah jarak menegak dari titik pada pesawat tembaga ke garis isyarat, unit adalah "in, inch";

Ia adalah densiti semasa pada titik ini, unit adalah "A/in, ampere per inch".

Baris penghantaran PCB mengembalikan distribusi densiti semasa

Senarai peratus semasa mengembalikan mengalir melalui kawasan bentuk tali pinggang ditengah di tengah garis penghantaran dan lebarnya.

Anggap inci, semasa mengembalikan melalui kawasan 0.035 inci jauh dari garis penghantaran hanya mengandungi 13% dari semua semasa penghantaran, dan distribusi khusus ke satu sisi garis penghantaran hanya 6.5%, dan densiti sangat kecil. Jadi ia boleh diabaikan.

Ringkasan:

1. Apabila terdapat pesawat berterusan, padat dan lengkap tebu-clad di bawah kawalan isyarat PCB, gangguan bunyi isyarat semasa kembali ke pesawat tebu-clad adalah setempat. Oleh itu, selama prinsip lokasi bentangan dan kabel diikuti, iaitu, jarak antara garis isyarat digital, peranti digital dan garis isyarat analog, dan peranti analog secara seniman diperluaskan sehingga tertentu, yang boleh mengurangkan kesan semasa isyarat digital kembali pada litar analog. gangguan.

2. Semasa penggantian frekuensi tinggi mengalir kembali ke terminal pemacu melalui pesawat (pesawat tanah atau pesawat kuasa) disebelah jejak isyarat. Muatan terminal jejak isyarat pemandu tersambung melalui jejak isyarat dan pesawat (pesawat tanah atau pesawat kuasa) segera disebelah jejak isyarat.

3. Semakin besar kawasan sekitar kuasa dan kawat tanah pada papan cetak PCB, semakin besar tenaga radiasi mereka. Oleh itu, dengan mengawal laluan kembali, kita boleh minimumkan kawasan sekitar dan mengawal darjah radiasi.