Новости PCB - Разница в проектировании аналоговых и цифровых схем PCB

Сходство стратегий маршрутизации проектирование печатных плат аналоговых и цифровых схем.

блокировочный конденсатор

Для подключения, эти типы конденсаторов необходимы как для имитаторов, так и для цифрового оборудования, Каждому из них нужен конденсатор, подключенный к источнику питания. обычно это значение 0.1уф. На стороне питания системы требуется другой тип конденсатора, Обычно около 10 градусов по фаренгейту. Диапазон емкости 1 /Рекомендуемые значения в 10 - 10 раз. Однако штырь должен быть коротким и близко к устройству (для емкости 0.1uF) или источнику питания (для емкости 10uF). Добавить шунтирующий или развязывающий конденсатор на монтажную плату, Положение конденсаторов на платы, Это здравый смысл в цифровом и аналоговом дизайне. но интересно,Причины разные. при проектировании аналоговой проводки, Обходные конденсаторы обычно используются для высокочастотных сигналов на шунтирующем источнике питания, если не добавить блокировочный конденсатор, то можно ввести чувствительный аналоговый чип через кнопку питания.Обычно, частота этих высокочастотных сигналов превышает способность имитатора подавлять высокочастотные сигналы. Если в аналоговой схеме не используется шунтирующий конденсатор, шум может ввести путь сигнала, В худшем случае, может вызвать колебание.

для таких цифровых устройств, как контроллеры и процессоры, также необходимы конденсаторы связи, но по разным причинам. одна из функций этих конденсаторов заключается в том, чтобы служить "мини -" зарядной группой. в цифровых схемах, как правило, требуется большой ток для переключения режима двери. так как чип при выключателе генерирует переходный ток и протекает через панель цепи, то дополнительный "запасной" заряд является выгодным. если работа выключателя выполняется в случае неполной зарядки, напряжение питания сильно изменится. Если напряжение изменяется слишком сильно, уровень цифрового сигнала вводится в неопределенное состояние, и устройство в цифровом устройстве может работать неправильно. ток выключателя проводки по проводам, проходящим через платы, вызывает изменение напряжения, паразитная индуктивность в проводке платы. для расчета изменений напряжения можно использовать следующие формулы: V = LdI / dt, где V = изменение напряжения; L = реактивность на зажим платы; DI = изменение тока в поточной линии; Dt - время изменения тока. Поэтому по различным причинам желательно использовать блокирующие (или развязывающие) конденсаторы на зажимах электропитания или активных устройств. электрические кабели и заземляющие кабели должны быть объединены, чтобы уменьшить возможность электромагнитных помех. Если линии электропитания и заземления не совпадают правильно, то будет спроектирован системный контур и может возникнуть шум. площадь контура составляет 697 cm2. при использовании метода, описанного на рис. 3, радиационный шум на платы или за ее пределами вряд ли вызовет напряжение в контуре.

различия в политике маршрутизации аналоговых полей и цифровых полей

Основные принципы монтажа плат применимы к аналоговым и цифровым схемам. основной закон опыта - использовать полный горизонт. это знание снижает dI/ DT (Изменение тока со временем) Эффекты в цифровой цепи, Это меняет потенциал земли и приводит к шуму в аналоговую цепь. Технология проводки цифровых и аналоговых схем в основном одинакова, Кроме одного. Для аналоговых схем, важно как можно дальше от аналоговых схем уводить контуры в цифровых сигнальных линиях и в близлежащих слоях. Это может быть достигнуто путем отдельного подключения аналоговой плоскости заземления к системе заземления или размещения аналоговой схемы на самом дальнем конце платы, В конце отряда. Это делается для того, чтобы сохранить путь сигнала с минимальными внешними помехами. Это не нужно для цифровых схем, Он может без проблем терпеть большое количество шума в плоскости Земли.

Как указывалось выше, В каждой конструкции печатная плата шумовая часть схемы отделена от « тихой» (бесшумной) части. В общем, цифровые схемы "богаты" шумом и не чувствительны к шуму (потому что цифровые схемы имеют больший предел напряжения и шума); Моделирующие схемы, С другой стороны, устойчивость к шуму при низком напряжении.В обоих, аналоговая схема наиболее восприимчива к шуму выключателя. В проводке гибридной сигнальной системы, Эти две цепи разделены.

Паразитические компоненты, созданные при проектировании печатная плата

при проектировании печатная плата могут возникать проблемы с двумя основными паразитными элементами: паразитными емкостями и паразитными индуктивностями. при проектировании платы близость двух проводов друг к другу создает паразитную емкость. Это может быть достигнуто путем переноса одной линии в другую на двух разных этажах; или поместить рядом с другой линией на том же этаже линию. в двух конфигурациях проводов напряжение на одном проводе изменяется с течением времени (dV / dt) и может генерировать ток на другом проводе. если другая линия является высокоомной, то ток, генерируемый электрическим полем, преобразуется в напряжение. быстрые изменения напряжения обычно происходят в цифровом конце аналогового сигнала. если в проводах, близких к аналоговой проводке с высоким сопротивлением, происходит быстрое изменение напряжения, эта ошибка серьезно влияет на точность аналоговой схемы. В этой среде у аналоговых схем есть два недостатка: их допуск на шум гораздо ниже, чем у цифровых схем; высокоомная проводка очень распространена. Это можно было бы сократить за счет использования двух технологий. наиболее распространенным методом является изменение размера провода между проводами по уравнению емкости. самый эффективный размер, который необходимо изменить, это расстояние между двумя линиями. Следует отметить, что переменная D в знаменателе уравнения емкости уменьшается с увеличением D. Другая переменная, которую можно изменить, это длина двух рядов. в этом случае с уменьшением длины L происходит уменьшение емкостных сопротивлений между двумя линиями. другая технология заключается в прокладке заземления между двумя линиями. заземление - это низкое сопротивление, и добавление такого дополнительного провода ослабит электрическое поле, вызывающее помехи.

принцип паразитной индуктивности в платы схож с принципом паразитной емкости. две линии в разных слоях, одна линия в другой; или поместить одну и ту же линию в один и тот же слой, как показано на диаграмме 6. В обоих конфигурациях проводов из - за индуктивной реактивности проводов изменения тока одной проводки в течение времени (dI / dt) создадут напряжение на одной и той же проводке; из - за взаимоиндукции другая линия производит пропорциональный ток. Если напряжение на первой линии изменяется достаточно сильно, помехи могут снизить допуск напряжения в цифровой цепи и вызвать погрешность. Это явление не является уникальным для цифровых схем, но чаще встречается в цифровых схемах, имеющих более широкий ток мгновенного выключения. чтобы устранить потенциальный шум из источника электромагнитных помех, лучше отделить "тихие" линии моделирования от шумного порта I / O. для обеспечения электроснабжения и заземления при низком сопротивлении, индуктивное сопротивление проводов цифровых схем должно быть сведено к минимуму, а конденсаторная связь аналоговых схем должна быть сведена к минимуму.

как только будут определены количественные и аналоговые диапазоны, для успешной работы проектирование печатных плат потребуется тщательная проводка. Стратегия монтажа часто рассматривается как эмпирическое правило, так как в лабораторной среде трудно проверить конечный успех продукта. Поэтому, несмотря на сходство стратегий прокладки цифровых и аналоговых схем, различия между ними следует признать и учитывать.