Технология PCB - Каковы методы проектирования гибридных сигналов PCB?

Еще одна трудность современной конструкции ПХБ для гибридных сигналов заключается в том, что существует все больше и больше различных цифровых логических устройств, таких как GTL, LVTTL, LVCMOS и LVDS. Логические пороги и колебания напряжения для каждой логической схемы различны, но они разные. Логические пороги и колебательные схемы тока должны быть спроектированы вместе на PCB. Здесь, благодаря углубленному анализу высокоплотной, высокопроизводительной, гибридной сигнальной компоновки PCB и конструкции проводки, вы можете овладеть успешными стратегиями и технологиями.

Анализ компоновки и проводки при проектировании гибридных сигналов PCB

фундамент для монтажа гибридных сигнальных цепей

Когда цифровые и аналоговые схемы разделяют одни и те же компоненты на одной и той же пластине, макет схемы и проводка должны быть упорядоченными.

При проектировании ПХБ гибридного сигнала существуют особые требования к электропроводке, которые требуют, чтобы аналоговый шум и шум цифровой схемы были изолированы друг от друга, чтобы избежать шумовой связи, что увеличивает сложность компоновки и проводки. Особые требования к линиям электропередач и требования к изоляции шумовой связи между аналоговыми и цифровыми схемами еще больше усложняют компоновку и проводку гибридных сигналов PCB.

Если источник питания аналогового усилителя в преобразователе A / D соединен с цифровым источником питания преобразователя A / D, это, вероятно, вызовет взаимодействие аналоговой и цифровой частей схемы. Возможно, из - за расположения разъема ввода / вывода схема компоновки должна смешивать проводку цифровых и аналоговых схем.

Перед макетом и проводкой инженер должен определить основные недостатки макета и схемы проводки. Даже при неправильном суждении большинство инженеров склонны использовать информацию о макете и проводке для выявления потенциальных электрических эффектов.

Компоновка и проводка современных гибридных сигналов PCB

Ниже приводится описание компоновки и технологии проводки гибридных сигналов PCB с помощью интерфейсной карты OC48. OC48 представляет собой стандарт световой несущей 48, который в основном обеспечивает последовательную оптическую связь на 2,5 Гб. Это один из стандартов широкополосной оптической связи в современном коммуникационном оборудовании. Интерфейсная карта OC48 содержит несколько типичных проблем с компоновкой PCB и проводкой гибридного сигнала. Процесс компоновки и проводки определит порядок и шаги решения компоновки PCB гибридного сигнала.

Карта OC48 содержит оптический приемопередатчик для двустороннего преобразования световых сигналов и аналоговых электрических сигналов. Процессор аналогового ввода или вывода цифровых сигналов, который DSP преобразует эти аналоговые сигналы в цифровой логический уровень, может быть подключен к микропроцессорам, программируемым решеткам дверей, DSP и интерфейсным схемам микропроцессорных систем на карте OC48. Он также включает в себя независимое запирающее кольцо, фильтр мощности и локальный источник опорного напряжения.

5. После проверки компоновки и требований к проводке различных функциональных блоков первоначально рекомендуется использовать 12 - слойную пластину. Конфигурация микрополос и полосчатых слоев может безопасно уменьшить связь между соседними слоями проводки и улучшить управление сопротивлением. Заземление устанавливается между первым и вторым уровнями, чтобы изолировать чувствительный аналоговый эталонный источник, ядро процессора и источник питания PLL - фильтра от микропроцессоров и DSP - устройств на первом уровне. Плоскость питания и плоскость заземления всегда появляются в паре, так же, как и общая плоскость питания 3,3 В на карте OC48. Это уменьшит сопротивление между источником питания и землей, тем самым уменьшив шум на сигнале питания.

Избегайте запуска цифровых часовых линий и высокочастотных аналоговых сигнальных линий вблизи уровня питания, иначе шум сигнала питания будет связан с чувствительным аналоговым сигналом.

В соответствии с потребностями цифровой сигнальной проводки, тщательно рассмотрите использование источника питания и моделирование плоских отверстий заземления (сплит), особенно на входных и выходных концах гибридного сигнального оборудования. Проникновение через отверстие в соседнем сигнальном слое приведет к разрыву сопротивления и плохому контуру линии передачи. Это приведет к проблемам с качеством сигнала, временем и EMI.

Иногда добавление нескольких заземленных слоев под устройство или использование нескольких внешних слоев в качестве локального слоя мощности или заземления может устранить отверстие и избежать вышеуказанных проблем. На картах OC48 используется несколько заземлений. Поддержание симметрии укладки в положении открытых и проводных слоев позволяет избежать деформации карты и упростить процесс изготовления. Поскольку 1 унция покрытой медью пластины обладает высокой толерантностью к большому току, силовой слой 3,3 В и соответствующий заземленный слой должны использовать 1 унцию покрытой медью пластины, а другие слои могут использовать 0,5 унции покрытой медью пластины. Это может уменьшить переходный высокий ток или пик, вызванный колебаниями напряжения.

7. При проектировании сложных систем, расположенных вверх от плоскости заземления, для поддержки кабельного слоя и защитного слоя заземления должны использоваться скобы толщиной 0093 и 0100 дюймов. Толщина карты также должна быть скорректирована в соответствии с размером перфорированного сварного диска и характеристиками проводки отверстия, чтобы отношение диаметра отверстия к толщине готовой карты не превышало соотношение сторон металлизированного отверстия, предоставляемое изготовителем.

Если вы хотите спроектировать недорогой, высокорентабельный коммерческий продукт с наименьшим количеством слоев проводки, перед макетом или проводкой вы должны тщательно рассмотреть детали проводки для всех специализированных источников питания на гибридном сигнальном PCB. Прежде чем начать компоновку и проводку, пусть целевой производитель рассмотрит предварительный план стратификации. В основном, расслоение должно основываться на толщине готовой продукции, количестве слоев, весе меди, сопротивлении (с допуском) и размерах сварных дисков и отверстий с минимальным пробоем. Производитель должен предоставить письменные рекомендации по иерархии.

Программа должна включать все примеры конфигурации полос и микрополос контролируемого сопротивления. Вам нужно объединить прогноз сопротивления с сопротивлением производителя. Затем эти прогнозы сопротивления используются для проверки характеристик проводки сигнала в инструментах моделирования, используемых для разработки правил проводки CAD.