PCB Блог - зонирование планировки панели смешанного печатных плат

проектирование смешанной сигнализации печатных плат очень сложный, компоновка и монтаж компонентов, обработка электропитания и заземления, будет непосредственно влиять на производительность цепи и электромагнитную совместимость. в данной статье описывается дизайн раздела заземления и питания может оптимизировать характеристики смесительной схемы сигнала. как уменьшить помехи между цифровыми и аналоговыми сигналами? Перед проектированием необходимо понять два основных принципа электромагнитной совместимости (ЭМС): первый принцип заключается в минимизации площади токовой петли; второй принцип заключается в том, что система использует только одну опорную поверхность. напротив, если в системе есть две опорные плоскости,возможно формирование дипольной антенны (Примечание: размер излучения малой дипольной антенны пропорционален длине провода, размеру тока и частоте); и если сигнал не может пройти как можно дальше. Когда маленькая петля возвращается, можно сформировать большую рамочную антенну (Примечание: размер излучения маленькой рамочной антенны пропорционален площади петли)., ток в цепи, and the square of the frequency). при проектировании следует, насколько это возможно, избегать этих двух ситуаций. рекомендуется отделить цифровые и аналоговые заземления на гибридных схемах сигнализации, с тем чтобы обеспечить сегрегацию между цифровыми и аналоговыми заземлениями. Хотя такой подход возможен, есть много потенциальных проблем, особенно в сложных и больших системах. главное, чтобы провода не пересекали зазор деления. пересечение проводов, поток электромагнитного излучения и сигналов резко увеличится. Общие вопросы печатных плат спроектировано как прохождение линии сигнала через разделяющее заземление или питание для создания электромагнитных помех.

каким образом мы используем этот метод разделения, линия сигнала пересекает зазор между двумя заземлениями и путь к обратному току сигнала? Предположим, что два раздельных заземления где - то связаны (обычно это место с одной точкой), и в этом случае заземляющий ток образует большой контур. высокочастотный ток, протекающий через большой контур, будет генерировать ощущение излучения и высокой плотности заземления. Если моделируемый ток низкого уровня протекает через большой контур, то он легко может быть помехой от внешних сигналов. К сожалению, при разделении заземления, соединяющего электроэнергию, образуется очень большой токовый контур. Кроме того, аналого - цифровое соединение через длинный провод образует дипольную антенну. понимание положения и способа возврата тока на землю является ключом к оптимизации конструкции гибридных сигналов. Многие конструкторы рассматривают только поток сигнала и игнорируют специфический путь тока. если необходимо разделить пласт и провести проводку через зазор между разделами, то можно установить одноточечное соединение между разделенными заземлениями, чтобы образовать мост между двумя заземлениями, а затем соединять мост. Таким образом, под каждой сигнальной линией можно установить контур постоянного тока, и таким образом образовать контур малой площади. можно также использовать световые изоляторы или трансформаторы для получения сигналов, пересекающих разделяющий зазор. для первого прохода через разделяющий зазор - это световой сигнал; В случае трансформатора зазор, проходящий через разделяющий зазор, является магнитным полем. другой возможный способ заключается в использовании дифференциальных сигналов: сигнал поступает из одной линии и возвращается из другой, и в этом случае не требуется заземления в качестве пути возвращения. для углубленного изучения помех цифровым сигналам на аналоговых сигналах необходимо прежде всего понять характеристики высокочастотных токов. высокочастотный ток всегда выбирает полное сопротивление (индуктивность), т.е. путь ниже сигнала, и возвращает ток через соседний слой цепи, независимо от того, является ли он слоем питания или слоем.

на практике обычно предпочтительнее использовать единое заземление, печатных плат - разделять на аналоговые и цифровые компоненты. аналоговый сигнал устанавливается на всех уровнях платы в аналоговой области, а цифровой сигнал - в области цифровых схем. при этом ток в цифровом сигнальном контуре не заземляется в аналоговый сигнал. помехи будут возникать только в том случае, если цифровая сигнализация будет перенаправлена на аналоговую часть платы или смоделирована на цифровую часть платы. Проблема не в том, что заземление не было разделено, а в том, что на самом деле неправильно соединяются цифровые сигналы. планшет печатных плат спроектирован с использованием единого заземления. разделение цифровых и аналоговых схем, а также соответствующих сигнальных проводов, как правило, позволяет решить сложные вопросы макетирования и проводки и не приводит к каким - либо потенциальным сбоям в результате разделения заземления. в этом случае компоновка и раздел компонентов являются ключом к определению качества конструкции. Если схема правильная, то ток цифрового заземления будет ограничен числовой частью платы и не будет мешать аналоговым сигналам. необходимо тщательно проверять такие подключения, с тем чтобы обеспечить их полное соответствие правилам подключения. В противном случае неправильная проводка сигнала может полностью разрушить и без того очень хорошую схемную панель. при соединении аналоговых заземлений с цифровыми зажимами коммутатора A / D большинство изготовителей преобразователей A / D рекомендовали, чтобы интерфейсы AGND и DGND были соединены с Землей с одним и тем же сопротивлением через короткие линии. (Примечание: Поскольку большинство чипов преобразователей A / D не соединяют аналого - цифровые чипы, аналого - цифровые соединения должны быть подсоединены к внешним выводам), любые внешние импеданцы, связанные с DGND, будут проходить через паразитную емкость. больше цифровых шумов, связанных с аналоговыми схемами внутри интегральной схемы. В соответствии с этим предложением необходимо будет подключить к аналоговым заземлениям пятки AGND и DGND коммутаторов A / D, однако при таком подходе могут возникнуть проблемы, например, в связи с тем, что заземление конденсаторов цифровой связи должно быть связано с аналоговым или цифровым заземлением. если в системе имеется только один преобразователь A / D, то эти проблемы легко решить. Как показано на диаграмме 3 выше, при коммутаторе A / D проводится разделение заземления и соединяется аналоговое заземление с цифровым заземлением. при таком подходе необходимо обеспечить, чтобы ширина моста, соединяющего два заземления, была такой же, как и ширина интегральной схемы, и чтобы линии сигнала не могли пересекать зазор. например, если в системе имеется несколько преобразователей A / D, как можно соединить 10 преобразователей A / D? если в рамках каждого преобразователя A / D будет установлена связь между аналоговым и цифровым соединением, то будет существовать многоточечная связь, и изоляция между аналоговым и цифровым пространством будет бессмысленной. если вы не связаны таким образом, вы нарушаете требования производителя. Решение начинается с единой основы. Как показано на диаграмме 4 ниже, единое заземление разделено на аналоговые и цифровые компоненты. Такая схема и проводка не только удовлетворяют требованиям изготовителя деталей интегральных схем к низкому сопротивлению аналоговых заземлений и цифровых выводов на землю, но и не создают кольцевую антенну или дипольную антенну, что приводит к электромагнитной совместимости.

если у вас есть вопросы о едином подходе к заземлению, предусмотренном гибридным печатных плат, можно использовать метод разделения пластов для размещения и монтажа всей платы. при проектировании внимание должно сделать схемную панель удобной для использования в последующих экспериментах. расстояние между прыгунами менее чем на 1 / 2 дюйма или омическим сопротивлением соединяет разделяющее заземление. обратите внимание на раздел и проводки для обеспечения того, чтобы в верхней части аналоговой части не было цифровых сигналов, а на верхней части цифровой части всех слоев не было аналоговых сигналов. Кроме того, нет линии сигнала, которая могла бы пересекать заземляющий зазор или разделять зазор между силовыми установками. для проверки функций платы и характеристик EMC, пожалуйста, проверьте функцию платы и свойства EMC через 0 - ом резистор или прыгающий провод, соединяющий два заземления. В ходе сравнительного анализа было установлено, что практически во всех случаях единообразные решения лучше, чем секторальные решения с точки зрения функциональности и эффективности EMC. способ раздела земли все еще полезен? Этот метод может применяться в трех случаях: некоторые виды медицинского оборудования должны быть подсоединены к цепи и системе пациента, чтобы иметь низкий ток утечки; Некоторые промышленные процессы управления вывод оборудования может быть связан с шумом и большой мощности электромеханического оборудования; другая ситуация связана с некоторыми ограничениями на планировку печатных плат. на печатных платах смешанного сигнала обычно имеются отдельные цифровые и аналоговые источники питания, которые можно и нужно использовать для разделения поверхности питания. Однако сигнальная линия, прилегающая к силовым слоям, не может пересекать зазор между электропитаниями, и все линии сигнализации, пересекающие зазор, должны располагаться в непосредственной близости от основного слоя цепи, прилегающего к земле. В некоторых случаях при проектировании аналогового источника питания для соединительных линий печатных плат вместо плоскости можно избежать разделения уровня питания.

гибридный печатных плат спроектирован как сложный процесс. в процессе проектирования следует обратить внимание на следующие моменты:

1) разделение печатных плат на отдельные аналоговые и цифровые компоненты.

2) правильное расположение компонентов.

3) межзонное расположение аналоговых преобразователей.

не отделяйте землю. на аналоговой и цифровой частях платы равномерно заземляется.

5) на всех уровнях платы цифровые сигналы могут перемещаться только в цифровую часть платы.

6) во всех слоях платы аналоговый сигнал может быть маршрутизирован только в аналоговой части платы.

7) осуществлять моделирование и разделение цифровой мощности.

8) провода не могут пересекать разрыв между уровнем разделенной мощности.

9) сигнальная линия, которая должна пересекать зазор между разделенными энергоносителями, должна располагаться на плотном покрытии, прилегающем к заземлённой большой площади.

10) проанализировали пути и способы реального течения в землю.

11) Use correct печатных плат Правило соединений.