Elektronik tasarım - Yüksek hızlı PCB tasarımının önlemleri nedir?

(1) Hızlı sinyallerin belirlenmesi

PCB'deki bir inç boyunca gecikme 0,167n'dir. Ancak, eğer birçok vial, birçok cihaz pins ve ağ kablinde birçok sınırlar ayarlarsa, gecikme artırır. Genelde yüksek hızlı mantıklı aygıtların sinyal yükselmesi saati 0,2 santim. Eğer tahtada Gaas çipleri varsa, maksimum dönüşüm uzunluğu 7,62mm.

İzin verin sinyal yükselmesi zamanı ve Tpd sinyal çizgi yayılması gecikmesi. Eğer Tr â™137;¥4Tpd, sinyal güvenli bir bölgede düşerse. Eğer 2Tpdâ ± 137Tpd, sinyal kesin bölgeye düşerse. Eğer Tr â along 137;¤2Tpd, sinyal sorun alanına düştü. Emin olmayan bölgelerde ve sorun bölgelerinde düşen sinyaller için yüksek hızlı sürükleme metodları kullanılmalı.

(2) Transmission hattı etkisi

Yukarıdaki tanımlanmış transmis hattı modelinin altında, toplamak için, transmis hattı tüm devre tasarımına aşağıdaki etkileri getirecek.

2. 1 Reflected signal

Eğer bir izle doğrudan sonlandırılmazsa (terminal eşleşmesi), sürücü sonundan sinyal pulsu alınan sonunda yansıtılır, beklenmedik etkiler ve sinyal profilini bozuluyor. Bu bozulma çok önemli olduğunda, bir çeşit hata olabilir ve tasarım başarısızlığına sebep olabilir. Aynı zamanda, gürültü arttırmak için bozulmuş sinyallerin duygusallığı, bu da tasarım başarısızlarına sebep olabilir. Eğer yukarıdaki durum yeterince düşünülmezse, EMI'nin sadece kendi tasarımının sonuçlarını etkilemeyecek, ancak bütün sistemin başarısızlığına sebep olacak. Görünülmüş sinyaller için önemli sebepler: çok uzun izler; Eşleşmek, aşırı kapasite veya induktans ile sona ermeyen iletişim çizgileri ve imkansız eşleşmek üzere.

2. 2 Gezdirme ve zamanlama hataları

Sinyal gecikme ve zamanlama hataları şöyle gösterilir: sinyal lojik seviyesinin yüksek ve düşük sınırları arasındaki sinyal bir süre boyunca atlamaz. Çok fazla sinyal geçirmesi zamanlama hatalarını ve aygıt fonksiyonlarını karıştırabilir. Sorunlar genelde birçok alıcı olduğunda ortaya çıkar. Devre tasarımcısı tasarımın doğruluğunu sağlamak için en kötü olay zamanının geçirmesini belirlemeli. Sinyal gecikmesinin sebebi: sürücü fazla yüklendi ve sürücü çok uzun.

2.3 Mantık seviye eşiği hatasını birçok kez geçirmek

Sinyal bu tür hataya yol açan geçiş sürecinde mantıklı seviye sınırı birçok kez geçebilir. Mantık seviye eşiğini birçok kez geçmenin hatası sinyal oscilasyonu özel bir şekildir, yani sinyalin oscilasyonu mantıklı seviye eşiğine yaklaşır ve mantıklı seviye eşiğini birçok kez geçmenin mantıklı fonksiyon bozukluğuna sebep olur. Görünülmüş sinyallerin sebepleri: uzun izler, sonsuz iletişim hatları, aşırı kapasite veya induktans ve imkansız eşleşme.

2.4 İndirme ve ateş et

İki sebepten aşırı vurulma ve aşağı vurulma: izler çok uzun ya da sinyal çok hızlı değişiyor. İçeri koruma diodları tarafından korunan çoğu komponent olsa da, bazen bu aşağılık seviyeleri komponent elektrik yükselmesi ve hasar komponentleri üzerinden fazla yükselecek.

(3) Transfer hattı etkilerini engellemek için metodlar

Yukarıdaki iletişim satırı sorunları tarafından tanıtılan etkilerlere göre, bu etkileri aşağıdaki bölgelerden kontrol etmek için metodlar hakkında konuşalım.

3.1 Anahtar ağ kablosunun uzunluğunu kesinlikle kontrol edin

Eğer tasarımda yüksek hızlı bir geçiş sınırı varsa, PCB üzerindeki yayım hattı etkisinin sorunu düşünmeli. Bugünlerde genellikle kullanılan yüksek saat frekansları ile hızlı integral devre çipleri böyle sorunları var. Bu problemi çözmek için bazı temel prensipler var: eğer CMOS veya TTL devreleri tasarım için kullanılırsa, operasyon frekansı 10MHz'den az ve sürücü uzunluğu 7 santimden daha büyük olmamalı. Dönüş uzunluğu 50MHz'de 1,5 inç daha büyük olmamalı. Eğer operasyon frekansı 75MHz'e ulaşırsa ya da geçerse, dönüş uzunluğu 1 inç olmalı. Gaas çipleri için maksimum sürükleme uzunluğu 0,3 inç olmalı. Eğer bu standart aştıysa, iletişim hattı sorunları olacak.

3.2 Düzenlemenin topolojik yapısını planlayın.

Transfer çizgi etkisini çözmek için başka bir yol doğru yönlendirme yolunu ve terminal topolojisini seçmek. Düzenlemenin topolojik yapısı bir a ğ kabelinin düzenleme ve düzenleme yapısına bağlı. Yüksek hızlı mantık aygıtlarını kullandığında, izler dalının uzunluğu kısa tutulmazsa, çabuk değişiklik kenarlarıyla sinyal bagajı izlerindeki dalın izleri tarafından bozulacak sinyaller. Normal koşullarda, PCB rotasyonu iki temel topolog kullanır, yani Daisy Chain rotasyonu ve yıldız dağıtımı.

Sıcak zincir sürücüğü için sürücüğün sonundan başlar ve her alışveriş sonuna ulaşır. Eğer sinyal özelliklerini değiştirmek için seri direnişliği kullanılırsa seri direnişliğinin pozisyonu sürücü sonuna yakın olmalı. Yüksek sıralar harmonik araştırmalarını kontrol etmek üzere, süslü zincir sürücüsü en iyi etkisi var. Ancak bu dönüştürme metodu en düşük dağıtım oranı ve yüzde 100'ü dağıtmak kolay değil. Gerçek tasarımda, mümkün olduğunca kısa sürece süt zincirindeki dalga uzunluğunu yaparız. Güvenli uzunluğun değeri: Stub Gezdirmesi <= Trt *0.1.

Yıldız topoloji yapısı saat sinyalinin asynchronous problemini etkili olarak kaçırabilir, fakat yüksek yoğunlukta PCB tahtasındaki sürücünü manual tamamlamak çok zor. Otomatik bir rotörü kullanmak yıldız sürücüsünü tamamlamanın en iyi yoludur. Her bölgede dirençleri bitirmek gerekiyor. Terminalin dirençlerinin ilişkisi bağlantının özellikle uygulaması gerekiyor. Bu, özellikler impedans değerini ve terminal uygulayan dirençlik değerini hesaplamak için kullanılan CAD araçlarıyla hesaplanılabilir.

Sıri dirençliği eşleşen terminal, fazla güç tüketimi üretmez, ama sinyal transmisini yavaşlatır. Bu metodu otobüs sürücü devreleri için kullanılır. Zaman gecikmesi küçük etkisi vardır. Seri direksiyonu uyuşturucu terminalin avantajı, gemide aygıtların sayısını ve sürücülerin yoğunluğunu azaltabilir.

Son metodu eşleşen terminal ayırmak. Bu şekilde eşleştirme komponenti alıcı sonuna yaklaşmalı. Önemli olan, sinyali düşürmeyecek ve gürültü çok iyi kaçırılabilir. Tipik TTL girdi sinyalleri için kullanılır (ACT, HCT, FAST).

Ayrıca, terminal uyuşturucusunun paket türü ve kuruluş türü de düşünmeli. Genelde SMD yüzeysel dağ dirençlerinin delik komponentlerinden daha düşük etkisi vardır. Bu yüzden SMD paketli komponentleri ilk seçim oldu. Eğer sıradan çizgi dirençleri seçerseniz, yerleştirmek için de iki seçenek var: dikey ve yatay.

Dikey yerleştirme modunda, dirençlerin bir yükselmesi çok kısa, bu da dirençli ve devre tahtası arasındaki sıcak dirençliği azaltır, böylece dirençlerin ısısı havaya daha kolay dağılır. Ama daha uzun dikey bir yerleştirme dirençlerin etkisini arttıracak. Ufqiy kurulu düşük kurulu yüzünden düşük etkisi var. Ancak, ısınmış direnişlik bozulacak. En kötü durumda, dirençlik a çık devre olacak, PCB izlerinin sonuçlanmasını ve potansiyel başarısızlık faktörü olacak.

3.3 Elektromagnetik araştırmaları bastırma yöntemleri

Sinyal integritet sorunu için iyi bir çözüm PCB tahtasının elektromagnet uyumluluğunu geliştirir. Çok önemli olanlardan biri PCB kurulun iyi bir yerleşmesini sağlamak. Karmaşık tasarımlar için yer katı olan sinyal katı kullanmak çok etkili. Ayrıca, devre tahtasının en uzak katının sinyal yoğunluğunu küçültmek de elektromagnetik radyasyonu azaltmak için iyi bir yoldur. Bu metodu "Yüzey alan katı" teknolojisini "Yapılandırma" tasarımı ve üretim PCB kullanarak anlayabilir. Yüzey alan katı, ortak bir süreç PCB üzerinde kullanılan zayıf izolatma katı ve mikro deliklerin kombinasyonunu eklerek fark edildi. Yüzey katmanın altında dirençlik ve kapasitesi gömülebilir ve birim bölgesindeki izler yoğunluğu neredeyse iki katlanacak. PCB boyutunu azaltın. PCB alanının azaltılması izlerin topoloji üzerinde büyük bir etkisi var, yani şu and a dönüşün azaltılması, dalga izlerinin uzunluğu azaltılması ve elektromagnet radyasyonu mevcut dönüşün bölgesine yaklaşık proporsyonal olduğu anlamına gelir. Aynı zamanda küçük boyutlu özellikler, kalın ayak paketli aygıtlarının yüksek yoğunluğu kullanılabilir, bu da kabinin uzunluğunu azaltır, bu yüzden şu dönüşü azaltır ve elektromagnetik uyumluluğu özelliklerini geliştirir.

Toprakta, yukarıdaki yüksek hızlı devre tahtalarının tasarımı.