Teknik PCB - Belajar kaedah baik papan sirkuit PCB

Sirkuit PCB kelajuan tinggi berfungsi pada garis relatif panjang tanpa gangguan bentuk gelombang serius. TTL mengadopsi kaedah pegangan dioda Schottky untuk pinggir yang cepat jatuh, sehingga overshoot ditangkap ke aras yang lebih rendah daripada potensi tanah dengan satu titik dioda. Ini mengurangkan ukuran tekanan belakang. Pinggir naik perlahan membolehkan melebihi, tetapi ia dipermalukan oleh impedance output relatif tinggi (50-80Ω) sirkuit dalam keadaan tahap "H". Selain itu, kerana kekebalan tinggi keadaan "H", masalah kickback tidak terlalu terkenal. Untuk peranti seri HCT, jika kaedah penghentian tahan dioda Schottky dan kaedah penghentian tahan seri bergabung, ia akan meningkatkan kesan akan lebih jelas.

Apabila ada penggemar keluar sepanjang garis isyarat PCB, kaedah bentuk TTL yang diperkenalkan di atas kelihatan agak tidak mencukupi pada kadar bit yang lebih tinggi dan kadar pinggir yang lebih cepat. Kerana terdapat gelombang refleksi di garis, ia akan cenderung untuk disentesis pada kadar bit tinggi, yang akan menyebabkan penyelesaian serius isyarat PCB dan kekurangan kemampuan anti-gangguan. Oleh itu, untuk menyelesaikan masalah refleksi, kaedah lain biasanya digunakan dalam sistem ECL: kaedah sepadan impedance garis. Dengan cara ini, refleksi boleh dikawal dan integriti isyarat boleh dijamin.

Secara ketat, bagi peranti TTL konvensional dan CMOS dengan kelajuan pinggir perlahan, garis penghantaran tidak sangat diperlukan. Untuk peranti ECL kelajuan tinggi dengan kelajuan pinggir yang lebih cepat, garis penghantaran tidak sentiasa diperlukan. Tetapi apabila menggunakan garis penghantaran, mereka mempunyai keuntungan meramalkan lambat sambungan dan mengawal refleksi dan oscilasi melalui persamaan impedance.

1. Ada lima faktor asas dalam memutuskan sama ada menggunakan garis penghantaran:

Mereka adalah: (1) kadar pinggir isyarat sistem, (2) jarak sambungan (3) muatan kapasitif (berapa banyak penggemar keluar), (4) muatan resisten (kaedah penghentian garis); (5) dibenarkan Peratus belakang dan melebihi (darjah pengurangan kekebalan AC).

2. Beberapa jenis garis penghantaran PCB

(1) Kabel koaksial PCB dan pasangan berputar: mereka sering digunakan dalam sambungan antara sistem dan sistem. Impedansi karakteristik kabel koaksial biasanya 50Ω dan 75Ω, dan pasangan berputar biasanya 110Ω.

(2) Garis microstrip pada PCB

Garis microstrip adalah konduktor strip (garis isyarat), dipisahkan dari pesawat tanah dengan dielektrik. Jika tebal, lebar, dan jarak diantara garis dan lapisan tanah boleh dikawal, pengendalian karakteristiknya juga boleh dikawal. Impedansi karakteristik Z0 bagi garis microstrip adalah:

(3) Strip baris dalam papan cetak PCB

Garis garis garis adalah garis garis tembaga ditempatkan di tengah-tengah dielektrik antara dua pesawat konduktif. Jika tebal dan lebar garis, konstan dielektrik medium, dan jarak antara dua pesawat konduktif boleh dikawal, maka kemudahan karakteristik garis juga boleh dikawal. Keterangan karakteristik garis garis garis garis ialah:

3. Matikan garis penghantaran

Pada hujung penerimaan baris, resistensi sama dengan impedance karakteristik baris digunakan untuk dihentikan, kemudian garis penghantaran dipanggil sambungan terminal selari. Ia terutama digunakan untuk mendapatkan prestasi elektrik terbaik, termasuk pemandu muatan yang disebarkan.

Kadang-kadang untuk menyimpan penggunaan kuasa, kondensator 104 disambung dalam siri ke resistor penghentian untuk membentuk sirkuit penghentian AC, yang boleh mengurangi kehilangan DC secara efektif.

Penegang disambung dalam siri diantara pemacu dan garis penghantaran, dan terminal garis tidak lagi disambung ke penegang penghentian. Kaedah penghentian ini dipanggil penghentian siri. Terlalu tinggi dan bunyi di garis yang lebih panjang boleh dikawal oleh teknologi pemadam siri atau penghentian siri. Pemegangan seri dicapai dengan menggunakan perlawanan kecil (biasanya 10 hingga 75Ω) tersambung dalam seri dengan output pintu pemacu. Kaedah penindasan ini sesuai Digunakan bersama dengan garis-garis yang mempunyai keterangan yang dikawal (seperti kawalan layar belakang, papan sirkuit tanpa pesawat tanah, dan sebahagian besar kawalan angin, dll.).

Dalam penghentian siri, jumlah nilai perlawanan siri dan penghalang output siri (pintu memandu) sama dengan penghalang karakteristik garis penghantaran. Kawalan akhir sambungan siri mempunyai kelemahan bahawa ia hanya boleh menggunakan muatan lumped di terminal dan masa lambat penghantaran lebih lama. Namun, ini boleh dikalahkan dengan menggunakan garis penghantaran berantai terhenti.

Sama ada hendak memilih papan dua-sisi PCB atau papan berbilang-lapisan PCB bila membuat PCB bergantung pada frekuensi operasi tertinggi, kompleksiti sistem sirkuit, dan keperluan untuk ketepatan pemasangan. Lebih baik untuk memilih papan berbilang-lapisan bila frekuensi jam melebihi 200MHZ. Jika frekuensi operasi melebihi 350MHz, lebih baik untuk memilih papan sirkuit cetak dengan PTFE sebagai lapisan dielektrik, kerana penindasan frekuensi tinggi lebih kecil, kapasitas parasit lebih kecil, dan kelajuan pemindahan lebih cepat. Konsum kuasa besar dan rendah, prinsip berikut diperlukan untuk kabel papan sirkuit cetak

(1) Simpan sebanyak mungkin ruang diantara semua garis isyarat selari untuk mengurangi salib bercakap. Jika ada dua wayar isyarat yang dekat bersama, lebih baik untuk menjalankan wayar tanah antara dua wayar, yang boleh bermain peran perisai.

(2) Apabila merancang garis penghantaran isyarat, mengelakkan pusingan tajam untuk mencegah refleksi disebabkan perubahan tiba-tiba dalam pengendalian karakteristik garis penghantaran. Cuba merancang garis lengkung seragam dengan saiz tertentu.

(3) Lebar garis cetak boleh dikira mengikut formula pengiraan impedance karakteristik yang disebut atas bagi garis microstrip dan garis strip. Keterangan karakteristik garis microstrip pada papan sirkuit cetak adalah umumnya antara 50 dan 120Ω. Untuk mendapatkan impedance karakteristik besar, lebar garis mesti sangat sempit. Tetapi garis yang sangat tipis tidak mudah untuk dibuat. Mengingat pelbagai faktor, ia secara umum sesuai untuk memilih nilai impedance sekitar 68Ω, kerana impedance karakteristik 68Ω boleh mencapai keseimbangan terbaik antara masa lambat dan konsumsi kuasa. Garis penghantaran 50Ω akan menghabiskan lebih banyak kuasa; tentu saja, impedance yang lebih besar boleh mengurangkan konsumsi tenaga, tetapi ia akan meningkatkan masa lambat transmisi. Kapansansi garis negatif akan meningkatkan masa lambat penghantaran dan mengurangkan impedance karakteristik. Namun, kapasitas dalaman per unit panjang segmen garis dengan impedance karakteristik yang sangat rendah adalah relatif besar, jadi masa lambat transmisi dan impedance karakteristik adalah kurang terkesan oleh kapasitas muatan. Fungsi penting bagi garis penghantaran yang ditamatkan dengan betul ialah garis cabang pendek seharusnya tidak mempunyai kesan pada masa lambat garis. Apabila Z0 adalah 50Ω. Panjang bahagian cabang mesti terbatas kepada 2.5cm atau kurang. Untuk menghindari bunyi suara.

(4) Untuk papan dua sisi PCB (atau garis empat lapisan dalam papan enam lapisan). Garis di kedua-dua sisi papan sirkuit seharusnya bertentangan satu sama lain untuk mencegah salib bercakap disebabkan oleh induksi bersama.

(5) Jika ada peranti semasa tinggi di papan cetak PCB, seperti relai, lampu indikator, speaker, dll., wayar tanah mereka perlu dipisahkan secara terpisah untuk mengurangi bunyi pada wayar tanah. Kawalan tanah peranti-semasa tinggi ini seharusnya disambung ke bas tanah independen pada papan pemalam dan pesawat belakang, dan wayar tanah independen ini juga seharusnya disambung ke titik tanah seluruh sistem.

(6) Jika ada penyembah isyarat kecil di papan, garis isyarat lemah sebelum penyembahan seharusnya jauh dari garis isyarat yang kuat, dan jejak seharusnya sebagai pendek yang mungkin, dan jika boleh, melindunginya dengan wayar tanah.