Технология PCB - Производители высокочастотных плат объясняют шаги PCB

Все, что нам нужно сделать, это превратить хорошо продуманную схему в настоящий PCB. Не стоит недооценивать этот процесс. Есть много вещей, которые могут работать в принципе, но не могут быть реализованы инженерно или что - то еще, поэтому сделать хороший PCB не сложно, но сделать хороший PCB непросто.

Двумя основными трудностями в области микроэлектроники являются обработка высокочастотных и слабых сигналов. В этой связи особенно важен уровень производства ПХД. Тот же принцип проектирования, одни и те же компоненты, разные люди делают разные эффекты платы PCB, тогда как сделать хорошую плату PCB? Исходя из нашего прошлого опыта, я хотел бы поделиться своими соображениями по следующим вопросам:

1) Четкие цели проектирования

Чтобы принять задачу проектирования, сначала необходимо четко определить цель проектирования, а именно обычную PCB, высокочастотную PCB, малочастотную PCB для обработки сигналов или высокочастотную и малоразмерную обработку сигналов. Если это обычный PCB, до тех пор, пока макет и проводка являются разумными и аккуратными, точными механическими размерами, такими как линии средней нагрузки и длинные линии, необходимо принять определенные меры для снижения нагрузки, усиления привода к длинным линиям и сосредоточиться на предотвращении отражения длинных линий.

Когда на панели есть сигнальные линии, превышающие 40 МГц, эти сигнальные линии, такие как последовательные помехи между линиями, должны быть особенно рассмотрены. Согласно теории распределенных параметров сети, взаимодействие между высокой скоростью и ее соединением является решающим фактором, который нельзя игнорировать при проектировании системы. По мере увеличения скорости передачи сетки обратная сторона линии сигнала будет соответственно увеличиваться, а последовательные помехи между соседними линиями сигнала будут увеличиваться пропорционально. Как правило, высокоскоростные схемы также имеют большое энергопотребление и теплоотдачу, что должно привлечь достаточное внимание при производстве высокоскоростных PCB.

Когда на панели есть слабые сигналы милливольтного или даже микровольтного уровня, особое внимание следует уделять этим сигнальным линиям. Поскольку небольшие сигналы слишком слабы, они уязвимы для других сильных сигналов. Защитные меры часто необходимы, иначе отношение сигнала к шуму значительно снизится. В результате полезные сигналы заглушаются шумом и не могут быть эффективно извлечены.

Понимание функциональных требований к компонентам, используемым для компоновки и проводки

Мы знаем, что некоторые специальные компоненты имеют особые требования к компоновке и проводке, такие как аналоговые сигналы, используемые в lo и APH, в то время как аналоговые усилители сигналов требуют стабильного питания и низких волн. Компоненты моделирования малых сигналов должны быть как можно дальше удалены от источника питания. На панели OTI небольшая усилительная часть сигнала специально оснащена экраном для защиты от рассеянных электромагнитных помех. Чипы Glink для OTI - панелей используют процесс ECL, который потребляет много энергии и производит много тепла. Особое внимание необходимо уделить проблеме теплоотвода. Если используется естественное охлаждение, чип Glink должен быть размещен там, где поток воздуха плавный, и высвобождаемое тепло не может оказать большого влияния на другие чипы. Если на панели установлены громкоговорители или другое мощное оборудование, это может привести к серьезному загрязнению источника питания и должно также привлечь достаточное внимание

3 Рассмотрим расположение элементов

Первым фактором, который следует учитывать при компоновке компонентов, являются электрические свойства. Соединяемые части должны быть как можно ближе друг к другу. В частности, для некоторых высокоскоростных линий компоновка должна быть как можно короче, а сигналы питания и небольшие сигнальные устройства должны быть разделены. В соответствии с предпосылкой удовлетворения характеристик схемы элементы должны быть размещены аккуратно, красиво и легко тестироваться. Следует также тщательно рассмотреть механические размеры монтажных плат и расположение розеток.

В высокоскоростных системах время заземления и задержки передачи соединительных линий также является первым фактором, учитываемым при проектировании системы. Время передачи сигнальных линий оказывает большое влияние на скорость всей системы, особенно на высокоскоростные схемы ECL. Хотя скорость самого блока высока, скорость системы значительно снижается из - за увеличения времени задержки, вызванного общедоступным соединением на задней панели (задержка около 2 ns на длину линии 30 см). Лучше всего поместить счетчик синхронизации на одну и ту же пластину, потому что время задержки передачи сигнала на разные пластины не одинаково, что может привести к ошибке генератора сдвига. Если вы не можете поместить его на одну доску, длина часовой линии от источника часов общего времени до каждой панели должна быть равной, где синхронизация является ключом.

4 Соображения по проводке

По мере того, как Otni и Star Network завершат проектирование, необходимо будет спроектировать еще больше карт для высокоскоростных линий сигнала выше 100 МГц. Ниже приведены некоторые основные концепции высокоскоростных линий.

Линии электропередачи:

Любой « длинный» путь сигнала на печатной плате может рассматриваться как линия передачи. Если задержка передачи линии намного короче, чем время подъема сигнала, отражение основного сигнала, генерируемого во время подъема сигнала, будет затоплено. Для большинства схем MOS отношение времени подъема к времени задержки линии намного больше, поэтому длину линии можно измерить в метрах без искажения сигнала. Используется в быстрых логических схемах, особенно в сверхскоростных ECL.

Существует два способа заставить высокоскоростные схемы работать на относительно длинных линиях без серьезных искажений формы волны. На быстром спуске по траектории TTL применяется метод фиксации Шотки, так что избыточный импульс фиксируется на первом диоде ниже земного потенциала, что уменьшает амплитуду обратного импульса и допускает избыточный импульс вдоль медленного подъема, но в состоянии уровня "H" он распадается относительно высоким сопротивлением выходного сопротивления схемы (50 - 80 островов). Кроме того, из - за высокого иммунитета к состояниям класса "H", проблемы с силой заднего сидения также не очень заметны. Для устройств серии HCT эффект улучшения будет более очевидным, если будет использоваться метод фиксации диода Шотки и последовательного соединения.

При наличии вентиляции вдоль линии сигнала вышеупомянутый метод формирования TTL кажется недостаточным при более высоких битовых скоростях и более быстрых краях. Поскольку в линии есть отраженные волны, они часто синтезируются с высоким битрейтом, что приводит к серьезным искажениям сигнала и низкой помехоустойчивости. Поэтому для решения проблемы отражения системы ECL обычно используют другой метод: метод согласования линейного сопротивления. Таким образом, можно контролировать отражение и гарантировать целостность сигнала.

Строго говоря, для традиционных устройств TTL и CMOS с более медленными краевыми скоростями линии передачи не нужны. Для высокоскоростных устройств ECL с более быстрыми краевыми скоростями не всегда требуется линия передачи. Однако при использовании линий передачи они имеют преимущество прогнозирования задержки линии и управления отражениями и колебаниями путем согласования сопротивлений.

1. Основные факторы, определяющие использование линий электропередач:

(1) По скорости сигнала системы, (2) расстояние соединения, (3) емкостные нагрузки (вентиляция), (4) резистивные нагрузки (режим оконечного соединения линии) (5) допустимый процент отдачи и перенапряжения (снижение сопротивления переменному току).

Несколько типов линий электропередач

(1) Коаксиальные и двойные скрутки: они обычно используются для подключения системы к системе. Характерное сопротивление коаксиального кабеля обычно составляет 50 и 75, а характеристическое сопротивление двойной скрутки обычно составляет 110.

(2) Микрополосные линии на печатных платах: микрополосные линии являются ленточными проводниками (сигнальные линии). Он отделен от заземления диэлектриком. Если толщина, ширина и расстояние линии от плоскости земли управляемы, то ее характеристическое сопротивление также управляемо. Свойственное сопротивление Z0 для микрополосных линий:

Несколько типов линий PCB

(3) Ленточные линии в печатных платах: ленточные линии представляют собой медные ленточные линии, расположенные между двумя проводящими плоскостями диэлектрика. Если толщина и ширина линии, диэлектрическая константа среды и расстояние между двумя проводящими плоскостями являются управляемыми, то свойственное сопротивление линии также контролируется:

Ленточные линии в печатных платах

3. Прекращение линий электропередач

Если приемный конец линии соединен резистором, равным характеристическому сопротивлению линии, линия передачи называется параллельным соединением. Он в основном используется для получения оптимальных электрических характеристик, включая привод распределенных нагрузок.

Иногда, чтобы сэкономить энергию, 104 последовательно подключается к концевому резистору, образуя цепь соединения на конце переменного тока, которая может эффективно снизить потери постоянного тока.

Резистор последовательно соединяется между приводом и линией передачи, а зажим линии больше не подключен к концевому резистору. Этот метод прекращения называется последовательным прекращением. Перерывы и звонки длинных линий могут контролироваться с помощью последовательного демпфирования или последовательного соединения. Последовательное демпфирование достигается с помощью небольших резисторов (обычно 10 - 75 островов), последовательно подключенных к выходу приводной двери. Этот метод демпфирования применим к соединениям с линиями, регулируемыми характеристическим сопротивлением (например, проводами с задней панелью, платами Pride без заземления, большинством линий обмотки и т.д.).

Короче говоря: если вы освоили вышеуказанные шаги, вы можете легко создать хороший PCB, но овладение этими навыками займет годы, но вам не нужно беспокоиться, IPCB имеет большой опыт, и если у вас есть какие - либо технические проблемы или проблемы с продуктом, пожалуйста, свяжитесь с нами в любое время, и мы будем рады общаться с вами.