Дизайн PCB - Высокоскоростная антиинтерференционная конструкция PCB на основе DSP

Для того чтобы система DSP была стабильной и надежной, помехи должны быть устранены во всех аспектах, а если не полностью, то сведены к минимуму. Для систем DSP основные помехи исходят из следующих аспектов: 1. Входные и выходные помехи. Под помехами понимается вход в систему через передний и обратный каналы, такие как каналы сбора данных системы DSP. помехи накладываются на сигнал через датчик, увеличивая ошибку сбора данных. В выходной линии помехи увеличивают ошибки выходных данных и даже приводят к полной ошибке, что приводит к сбою системы. Оптические устройства могут быть разумно использованы для уменьшения помех в входных и выходных каналах, а входящие и исходящие помехи могут быть изолированы с помощью помех датчиков и основной системы DSP. 2. помехи в системе электроснабжения. Основной источник помех для всей системы DSP. В то время как источник питания питает систему, его шум добавляется к источнику питания. При проектировании схемы силового чипа линия электропитания должна быть развязана. 3. Интерференции связи с космическим излучением. Связь через излучение обычно называют перекрестным возмущением. Последовательные помехи возникают в электромагнитном поле, создаваемом при прохождении тока через провод, и электромагнитное поле индуцирует переходный ток в соседнем проводе, что приводит к искажению или даже ошибке близлежащего сигнала. Интенсивность последовательных помех зависит от геометрических размеров устройства и провода и расстояния разделения. В проводке DSP, чем больше расстояние между сигнальными линиями, тем ближе к земной линии, тем более эффективно уменьшается последовательное возмущение. 2 Конструкция PCB для причин помех. Ниже описывается, как уменьшить различные помехи в процессе производства PCB DSP - систем.

Чтобы улучшить качество сигнала, уменьшить сложность проводки и увеличить EMC системы, коррекция PCB при ламинировании многослойных пластин высокоскоростных цифровых схем DSP, как правило, использует многослойную конструкцию. Конструкция стека обеспечивает кратчайший путь возврата, уменьшает площадь связи и подавляет помехи дифференциального модуля. При проектировании укладки распределение специального слоя мощности и заземления, а также тесная связь между заземлением и силовым слоем способствуют подавлению конформных помех (использование соседних плоскостей для снижения сопротивления переменного тока в плоскости мощности). В качестве примера можно привести 4 - слойную пластину, показанную на рисунке 1. Использование этой четырехуровневой конструкции PCB имеет много преимуществ. Под верхним слоем находится слой питания, который может быть подключен к источнику питания напрямую, не пересекая плоскость заземления. Ключевые сигналы выбираются на нижнем (нижнем) уровне, поэтому пространство для проводки важных сигналов больше, и оборудование размещается на одном и том же уровне, насколько это возможно. Если в этом нет необходимости, не делайте двухслойные панели деталей, что увеличивает время сборки и сложность сборки. Например, верхний слой ограничивается высотой только тогда, когда компоненты верхнего слоя слишком плотны, и на нижний слой помещаются низконагревательные устройства, такие как развязывающие конденсаторы (пластыри). Для систем DSP может быть большое количество проводки, и используется стратифицированная конструкция, и проводка может быть проведена на внутреннем уровне. Если в соответствии с традиционными сквозными отверстиями теряется много ценного места для проводки, площадь проводки может быть увеличена с помощью слепых / погребенных отверстий. Компоновка коррекции PCB предназначена для обеспечения оптимальной производительности системы DSP, компоновка компонентов очень важна. Сначала поместите устройства DSP, Flash, SRAM и CPLD, тщательно рассмотрите пространство для проводки, затем поместите другие IC в соответствии с принципом функциональной независимости и, наконец, рассмотрите размещение портов ввода / вывода. В сочетании с вышеприведенной компоновкой, учитывая размер PCB: если размер слишком большой, печатная линия будет слишком длинной, сопротивление будет увеличиваться, шумостойкость будет уменьшена, стоимость платы увеличится; Если PCB слишком мал, теплоотдача не очень хорошая, пространство также будет ограничено, а соседние линии могут быть легко нарушены. Поэтому следует выбирать оборудование в соответствии с фактическими потребностями, сочетая пространство проводки и грубо вычисляя размер PCB. При размещении системы DSP особое внимание следует уделять размещению следующих устройств. (1) Высокоскоростная конфигурация сигнала находится во всей системе DSP, где основные высокоскоростные цифровые линии сигнала расположены между DSP, Flash и SRAM, поэтому расстояние между устройствами должно быть как можно ближе, их соединение должно быть как можно короче и должно быть напрямую подключено. Поэтому, чтобы уменьшить влияние линии передачи на качество сигнала, высокоскоростная линия сигнала должна быть как можно короче. Также следует учитывать, что для многих чипов DSP со скоростью до нескольких сотен МГц требуется змеевидная обмотка (замедленная настройка). Это будет подчеркнуто в проводах ниже. (2) Компоновка цифровых аналоговых устройств в основном не является отдельной функциональной схемой в системе DSP. Используется большое количество цифровых устройств и гибридных устройств CMOS, поэтому цифровая / аналоговая компоновка должна быть разделена. Устройства аналоговых сигналов настолько сконцентрированы, насколько это возможно, что аналоговое поле может нарисовать независимую область, относящуюся к аналоговому сигналу, в середине всего цифрового поля, чтобы избежать помех цифровому сигналу для аналогового сигнала. Для некоторых цифровых гибридных устройств, таких как D / A преобразователи, они традиционно рассматриваются как аналоговые устройства, размещенные на аналоговой земле и обеспечивающие цифровую петлю, которая позволяет цифровому шуму возвращаться к источнику сигнала, тем самым уменьшая влияние цифрового шума на аналоговую землю. (3) Раскладка часов должна быть как можно дальше от часов, выбора чипа и сигнала шины, а провода ввода / вывода и разъемы должны быть как можно дальше. Часовой ввод системы DSP очень уязвим, и его обработка имеет решающее значение. Всегда убедитесь, что генератор часов находится как можно ближе к чипу DSP и делает линию часов как можно короче. Корпус кристаллического генератора часов предпочтительно заземлен. (4) Для уменьшения мгновенного перенапряжения напряжения на источник питания чипа ИС на чипе ИС добавлен развязывающий конденсатор, который может эффективно удалять влияние заусенцев на источник питания и уменьшать отражение контура питания на PCB. Дополнительные развязывающие конденсаторы могут обходить высокочастотные шумы устройств с ИС или использоваться в качестве конденсаторов хранения энергии для обеспечения и поглощения энергии мгновенного заряда и разряда дверных переключателей ИС. Для проверки PCB в системе DSP, установите развязывающие конденсаторы для каждой интегральной схемы, такие как DSP, SRAM, Flash и т. Д., и добавьте их между каждым источником питания и заземлением чипа, уделяя особое внимание развязывающей емкости как можно ближе к зажимам питания (источник питания) и выводам компонентов IC (вывод). Убедитесь в чистоте тока от зажимов питания (sotlrce - зажимов) и IC и минимизируйте путь шума. Как показано на рисунке 2, при обработке конденсаторов используются большие или более перфорации, и проводка между перфорацией и конденсатором должна быть как можно короче и толще. Когда расстояние между двумя отверстиями слишком длинное, это плохо, потому что путь слишком большой; Лучше всего, чтобы два перекидных отверстия в развязанном конденсаторе были как можно ближе, так что шум может достигать земли на кратчайшем пути.