Новости PCB - Как правильно проводить провода при проектировании плат

Прокладка плат PCB можно назвать искусством. Отличная конструкция плат должна учитывать все аспекты, включая реализацию принципов и функций схемы, а также электрические характеристики, такие как EMI, EMC, ESD, целостность сигнала, а также механическую структуру и охлаждение мощных чипов. Подумайте о красоте плат. Это также важно в нашей индустрии копирования PCB.

Прежде чем вы начнете изучать макет PCB, вы можете увидеть различные правила макета PCB в различных справочниках. Хотя многие нормы могут в определенной степени иметь один и тот же смысл, они отличаются друг от друга. На практике макет может иметь разные акценты и даже противоречия между правилами. Например: правило 1 - максимально короткий путь передачи сигнала, правило 2 - высокочастотная проводка требует соответствия сопротивления.

При рассмотрении макета шины DDR MEMORY чип MEMERY в упаковке SOP не может выполнить правило 1 для всех TRACK. Правильный подход заключается в том, чтобы реализовать все TRACK в относительно короткие сроки с полным учетом соответствия сопротивлений. Таким образом, несовместимость между правилами в реальной проводке может привести к тому, что читатель сознательно и эффективно использует эти правила в процессе проводки, вызывая сомнения и даже погружаясь в то или иное общее правило. Следует подчеркнуть, что различные правила проводки являются лишь руководящими принципами и что фактический процесс проводки должен сочетаться с постоянными компромиссами для достижения максимальных результатов. Я думаю, что до тех пор, пока вы сознательно обращаете внимание на эти правила в реальной проводке, это будет более или менее способствовать эффекту проводки.

Анализ характера сигнала каждого модуля с точки зрения всей системы, определение его местоположения во всей системе и, следовательно, определение приоритетов модуля в макете и проводке имеет важное значение для всей системы, что требует фактического процесса проводки.

Общие правила компоновки требуют, чтобы модуль был аналоговой или цифровой схемой, высокочастотной схемой или низкочастотной схемой, основным источником помех или чувствительным ключевым сигналом и так далее. Поэтому перед компоновкой необходимо тщательно проанализировать свойства сигнала каждого модуля, включая свойства модуля, функции, Источник питания, конкретная частота сигнала, ток, интенсивность тока и т. Д. Для определения расположения модуля на панели PCB. Как правило, при определении механической структуры сложная система имеет N различных методов компоновки, которые требуют компромисса правил, чтобы найти оптимальную компоновку с точки зрения системы.

В цифровом модуле есть часы, такие как SDRAM clock, и тактовая схема является основным фактором, влияющим на EMC. Большая часть шума в интегральных схемах связана с тактовой частотой и ее многократными гармониками. Если часовой сигнал является формой синусоидальной волны, то при неправильной обработке он « внесет» в систему источник помех этой частоты или кратного этой частоте. Если часовой сигнал имеет форму квадратной волны, он создает шум для системы. Источники рассеянных частотных помех. В то же время CLOCK остается уязвимым сигналом. Если часы будут нарушены, можно представить себе влияние на цифровую систему. Таким образом, модуль схемы часов является ключевым модулем, и в процессе компоновки и проводки приоритет отдается различным правилам.

В настоящее время различные модули прерывания также существуют во многих встроенных аппаратных системах. Триггеры прерывания включают в себя триггеры уровня и краевые триггеры. В случае прерывания, установленного как восходящий край, триггер запускается непрерывно из - за внешних помех, что в конечном итоге приводит к тому, что RTOS блокируется из - за невозможности обработки.

В соответствии с этим принципом анализируются две простые схемы. В аппаратной платформе мобильного телефона, к которой я прикасаюсь, схема яркости дисплея достигается путем создания различных напряжений подсветки, используя сигналы PWM различной ширины импульса и схемы RC - интегратора. По сравнению с CLOCK, сигналы PWM в определенном смысле оказывают такое же влияние на EMI всей системы. Но если вы внимательно проанализируете некоторые из них, вы должны знать, что если сигнал PWM IC был установлен на аналоговом уровне на кратчайшем пути, прежде чем он был передан на PCB - панели, то есть сопротивление и емкость были как можно ближе к PWM. Подключение позволяет минимизировать помехи PWM системе. При проектировании аппаратной платформы мобильного телефона радиочастотная и звуковая части являются ядром системы, проводка этих двух частей занимает абсолютное центральное положение и отдает приоритет при проводке. Таким образом, в реальной компоновке и проводке сигнальные линии обоих модулей расположены только на среднем уровне, Соседние слои защищены силовым и заземленным слоями, а другие модули максимально удалены от этих двух модулей, чтобы избежать введения помех. Кроме того, попробуйте учесть такую деталь: очень маленький звуковой сигнал, вводимый MIC, должен быть увеличен до определенной степени, прежде чем он будет введен в Audio ADC. Мы знаем, что отношение сигнала и шума к передаче канала в абстрактном смысле является показателем воздействия шума на систему. Может быть перекрестная ссылка, небольшой шум пересекается с каналом до того, как звуковой сигнал будет увеличен, в то время как звуковой сигнал входит в канал после усиления звукового сигнала. Если путь этого канала не может пройти через область источника помех, рекомендуется увеличить звуковой сигнал перед передачей.

Например, шины сложных систем обычно подключаются к одному типу устройств. Например, шины I2C могут быть подключены к 127 устройствам. В некоторых аппаратных платформах приставки обычно подключаются DEMODULATOR, TUNER и E2PROM. Это также требует дифференциации различных устройств на частотах общей шины, и устройства с высокой частотой должны быть размещены в относительно важном месте. Например, интерфейс EMI на вышеупомянутой платформе QAMI 5516 использует как устройства SDRAM, так и устройства FLASH. Основываясь на понимании системы, SDRAM помещается в код работы операционной системы реального времени, а FLASH используется в качестве носителя данных. Во время работы системы программного обеспечения SDRAM имеет больше операций чтения и записи, чем FLASH, поэтому процесс проводки должен быть завершен в первую очередь. Пожалуйста, рассмотрите местоположение SDRAM.

Модульная, структурированная идея отражается не только в принципиальном дизайне оборудования, но и в макете и эффектах проводки. Сегодня аппаратные платформы становятся все более интегрированными, а системы становятся все более сложными. Конечно, требуется ли это аппаратная принципиальная схема. При проектировании макетов PCB по - прежнему используются модульные и структурированные методы проектирования. Если вы сталкивались с крупномасштабными FPGA или CPLD, вы знаете, что сложный дизайн IC неизбежно требует модульного подхода сверху вниз. Поэтому, будучи инженером по аппаратному обеспечению, понимая общую архитектуру системы, мы должны сначала сознательно интегрировать идеи модульного дизайна в схему и конструкцию проводки PCB. Например, основной IC - QAMI5516 для аппаратной платформы цифровой телевизионной приставки имеет следующие модули: ST20: 32 - битный RISC CPU с тактовыми часами 180 МГц

PTI: TRANSPORT STREAM Обработочный модуль DISPLAY: MPEG - 2 декодирование, демонстрационный процессор DEMODULATOR: QAM демодулятор MEMORY INTERFACE: Различные интерфейсы MEMORY STBUS, необходимые для различных прикладных систем: внешние шины передачи данных для каждого модуля, такие как UART, SMARTCARD, IC, GPIO, PWM и другие распространенные внешние AUDIO: Аудиоинтерфейс VEDIO: интерфейс видеовыхода QAMI5516 Модульный процесс проектирования необязательно требует, чтобы инженеры знали все аспекты аппаратной системы, но при проектировании аппаратного обеспечения Интерфейсные части различных модулей IC рассматриваются как подсистемы. Обработка: например, звуковые и видеосхемы при компоновке и проводке должны выполняться в полной области. Это не только продолжает идею модульного проектирования IC, но и облегчает физическое разделение платы PCB, когда это необходимо, уменьшает электрическую связь между различными модулями и облегчает отладку всей системы. Мы знаем, что легче всего проверить в отладке оборудования. Метод обработки принципиальных ошибок проектирования схемы - это « головнаяболь, боль в ногах», то есть на вышеупомянутой платформе QAMI5516, если звуковая часть схемы вызывает проблемы, первое, что нужно сделать, это проверить и проверить аудиомодуль.

Модульная идея также отражена в проводке системной шины. Обычно шины делятся на три типа: шины CONROL, шины DATA и шины ADDR. Например, SMI в QAMI 5516 использует 16M SDRAM с рабочей частотой 100 МГц, что требует объединения этой шины в единое целое для рассмотрения соответствия сопротивления во время проводки. В ходе фактической проводки эти линии невозможно разрезать.

Модульная идея также благоприятствует макету PCB - панелей.

Модульная идея также способствует расширению или модификации функций аппаратных систем.

3. Обращайте внимание на целостность источника питания, отдавая приоритет обработке источника питания и земной линии при компоновке и проводке. В любой электронной системе помехи от источника помех системе - это не что иное, как два способа: передача через проводник и прохождение через пространство через электромагнитное излучение. Муфта. В низкочастотных системах это в основном первый путь. В высокочастотных системах значительная часть помех связана с передачей через проводники. Среди них более очевидным является то, что шум, создаваемый IC, мешает всей системе через питание и заземление. Поэтому целостность питания или качество питания имеют решающее значение для защиты от помех всей системы. Целостность мощности на самом деле является частью целостности сигнала, но, учитывая важность мощности для всех систем, здесь перечислены отдельно. Следует отметить, что это нелегко сделать в реальной системе. В системе всегда присутствует шум различной частоты. При проектировании схем и компоновке и проводке PCB он просто пытается уменьшить шум на различных частотах, тем самым улучшая общую антишумовую производительность системы. В то же время в сложных системах снижение шума системы - это не изменение значения одного или двух конденсаторов, а накопление эффекта фильтрации питания. В аппаратном дизайне телефона есть специализированный PMU для управления и питания каждого модуля, но PMU исходит из VBAT. Невозможно себе представить, что если источник питания чувствительного аудио - вычислительного усилителя не фильтруется, а извлекается непосредственно из VBAT или не фильтруется, как схема, питающая SDRAM, И шум переключателя этой части цифровой схемы позволяет загрязнять весь VBAT. Каковы последствия?

При достаточном внимании к целостности электропитания эта часть относительно легко обрабатывается в сочетании с вышеупомянутой модульностью и тщательным анализом каждого модуля. Обычные правила IC Power VCC обычно обрабатываются шунтирующими конденсаторами и развязывающими конденсаторами и максимально приближены к входу питания IC при компоновке панели. Если вы находитесь в очень требовательной системе, вы также можете использовать LCCL - схемы для различных чувствительных частот (последовательное подключение индуктора или магнитного шарика, последовательное подключение электролитического конденсатора и керамического конденсатора, а затем последовательное подключение небольшого индуктора. Конкретные значения должны следовать соответствующей частоте, чтобы определить) фильтры. Я сделал сложную систему. Поскольку на базовом источнике питания системного демодулятора нет шунтирующего конденсатора, частота ошибок после демодуляции демодулятора невыносима. Для обработки различных GND в системе обычно требуется анализ пути возврата тока. Электрический ток имеет свойство всегда выбирать путь возвращения с минимальным сопротивлением. Это основной принцип, который можно понять из того, что в проводке PCB есть режим « прокладки меди». « прокладка меди» обычно используется в сети GND. Все цифровые сигналы могут быть абстрагированы до самых элементарных дверных цепей. GND также является частью пути возврата сигнала. GND уменьшает общее сопротивление на пути сигнала путем « прокладки» меди. « Близкое заземление» и « минимальное сопротивление заземления» также основаны на таких соображениях.

Это описание разумной проводки в конструкции платы. Ipcb также предоставляется производителям PCB и технологии производства PCB.