Elektronik tasarım - PCB karışık sinyal devre tablosu tasarım rehberleri

Modern board tasarımı için karışık sinyal PCB konsepti relativ açık, çünkü sadece "dijital" aygıtlarında hala analog devreler ve analog etkiler var. Bu yüzden, tasarım ilk fırsatlarında, güvenilir olarak sıkı zamanlama ayırmasını sağlamak için simülasyon etkileri simüle edilmeli.

Modern karışık sinyal PCB tasarımında başka bir zorluk, GTL, LVTTL, LVCMOS ve LVDS mantıkları gibi daha farklı dijital mantık cihazları vardır. Her mantıklı devrelerin mantıklı sınırı ve voltaj dönüşü farklı, fakat bu farklı mantıklı sınırlar voltaj dönüşü ile devre PCB üzerinde birlikte tasarlanmalı. Burada, yüksek yoğunlukta, yüksek performans, karışık sinyal PCB'lerin, başarılı stratejiler ve teknolojilerin düzenleme ve düzenleme tasarımının tamamen analizi ile başarılı olabilir.

Karışık sinyal devre dönüşünün temel

Dijital ve analog devreler aynı komponentleri aynı tahtada paylaşırken devreyi düzenleme ve düzenleme metodik olmalı. Şekil 1'de gösterilen matris karışık sinyal PCB tasarımı ve planlaması için faydalı. Sadece dijital ve analog devrelerin özelliklerini açıklamak için gerekli PCB tasarım hedeflerini gerçek düzenlemede ve düzenlemede ulaşabilir.

Karıştırılmış sinyal PCB tasarımında, güç sağlaması için özel ihtiyaçlar var, analog gürültü ve dijital devre gürültüsü birbirlerinden ayrılmak için birbirlerinden uzaklaştırılması gerekiyor. Sonuç olarak düzenleme ve düzenleme karmaşıklığı artıyor. Elektrik yayınlama hatlarının özel ihtiyaçları ve analog ve dijital devreler arasındaki ses bağlantısını izole etme ihtiyaçları karışık sinyal PCB'lerin düzenlemesinin ve düzenlemesinin karmaşıklığını arttırdı.

Modern karışık sinyal PCB düzenleme ve yönlendirme

Aşağıdaki teknoloji karışık sinyal PCB düzenini gösterir ve OC48 arayüz kartının tasarımı üzerinden dolaşır. OC48 optik taşıyıcı Standard ı 48'u gösteriyor, ki temel olarak 2.5Gb seri optik iletişim kuralıdır. Modern iletişim ekipmanlarında yüksek kapasitede optik iletişim standartlarından biridir. OC48 arayüz kartı birkaç tipik karışık sinyal PCB düzeni ve düzenleme sorunları içerir. Düzenleme ve düzenleme süreci karışık sinyal PCB düzenleme tasarımını çözmek için sıralama ve adımları belirtecek.

OC48 kartı, optik sinyallerin ve analog elektrik sinyallerin ikidireksiyonel dönüşünü fark eden optik bir aktarıcı var. Analog sinyal girdi ya da çizdiği dijital sinyal işlemcisi, DSP bu analog sinyalleri OC48 kartı üzerinde mikroprocessörle bağlanabilen dijital mantıklı seviyelere dönüştürür. Bağımsız fazla kilitli döngü, güç filtrü ve yerel referens voltaj kaynağı da integre edilir.

Onların arasında mikro işlemci çok güç cihazı, ana güç 2V ve 3.3V I/O sinyal gücü tahtadaki diğer dijital cihazlar tarafından paylaşır. Bağımsız dijital saat kaynağı OC48 I/O, mikro işlemci ve sistem I/O için saat sağlıyor.

OC48 kart düzeni

Yüksek hızlı analog sinyali optik geçici ve DSP arasında dış sese çok hassas. Aynı şekilde, tüm özel güç temsili ve referens voltaj devreleri de kartının analog ve dijital elektrik transmisi devreleri arasında birçok bağlantı yaratıyor. Bazen, şasi şeklinde sınırlı, yüksek yoğunluk tahtası tasarlanmalı. Dışarı optik kabel erişim kartının yüksek pozisyonu ve optik aktarıcının relativ yüksek komponent boyutu yüzünden kartdaki geçici yeri çoğunlukla sabitlenmiş. Sistem I/O bağlantı pozisyonu ve sinyal dağıtımı da tamir edildi. Bu düzenlemeden önce tamamlanmalı temel çalışma.

En başarılı yüksek yoğunlukta analog düzenleme ve rotasyon şemaları gibi, düzenleme rotasyon ihtiyaçlarına uymalı ve düzenleme ve rotasyon ihtiyaçları dengelenmelidir. Karışık sinyal PCB ve 2V operasyon voltajı olan yerel CPU çekirdeğinin analog bir parçası için "düzenlemeden önce" metodu kullanmayı önerilmez. OC48 kartı için, analog referens voltajı ve analog elektrik teslimatı bypass kapasitörü dahil olan DSP analog devre bölümü ilk olarak etkileşimli olarak bağlanmalı. Dönüştürüğünü tamamladıktan sonra, analog komponentler ve sürücüler ile tüm DSP'nin en kısa sürücü, yüksek hızlı analog farklı sinyalden DSP'e kadar en kısa sürücü sürücüler uzunluğunu tamamen sağlamak için optik geçici ile yeterince yakın yerleştirilmeli. Farklı düzenleme ve rotasyon simetrisi ortak moda sesinin etkisini azaltır. Ama yolculuk yapmadan önce düzenlemenin en iyi plan ını tahmin etmek zor.

PCB düzeni için dizayn rehberlerinin çip dağıtıcısını görüntüleyin. Kurallara uygun tasarlamadan önce dağıtıcının uygulama mühendisiyle tamamen iletişim kuralım gerekiyor. Çoğu çip dağıtıcıları yüksek kaliteli düzenleme tavsiyelerini sunmak için ciddi zaman sınırları vardır. Bazen, sağladıkları çözümler cihazı kullanan "ilk seviye müşterileri" için olabilir. Sinyal integritet (SI) tasarımı alanında, yeni aygıtların sinyal integritet tasarımı özellikle önemlidir. Bölümcülerin temel rehberlerine göre ve paketteki her güç ve toprak pipinin özel ihtiyaçlarıyla birleştirildiğine göre, OC48 kartını birleştirilmiş DSP ve mikroprocessörle belirlemeye başlayabilirsiniz.

Yüksek frekans analog parçasının yerini ve düzenlemesini belirlendikten sonra, kalan dijital devreler blok diagram ında gösterilen grup metodlarına uygun yerleştirilebilir. Aşağıdaki devreleri dikkatli tasarlamaya dikkat et: CPU'daki PLL elektrik filtr devresinin yerini analog sinyallere yüksek duyarlığıyla analog duyarlığıyla; yerel CPU çekirdek voltaj yöneticisi; "Dijital" mikroprocessörü için referans voltaj devresi.

Bu anda dizayna doğru uygulanabilir. Yüksek hızlı dijital otobüs ve saat sinyalinin sinyal bütünlüğünün belirlenmiş tasarımı işlemci otobüsü, balanslı T ve bazı saat sinyal düzenlemesi için özel düzenleme topoloji ihtiyaçlarını gösteriyor. Ama bilmiyor olabilirsiniz, bazı insanlar ayrıca güncelleştirilmiş bir teklif ettiler, yani bir sürü sonlandırma dirençlerini arttırmak.

Problemi çözme sürecinde, düzenleme sahnesinde bazı ayarlama yapmak doğal. Fakat düzenlemeye başlamadan önce, dizital parçasının zamanını düzenleme plan ına uygun şekilde doğrulamak çok önemli bir adım. Şu anda, kartın müşterilerin ihtiyaçlarını yerine getirmesine yardım edecek.

OC48 kartının dijital düzenlemesi

Dijital aygıtların güç çizgileri ve karışık sinyal DSP'nin dijital parçası için dijital düzenleme SMD kaçış modelleriyle başlamalı. Birleşme sürecinden izin verilen en kısa ve en geniş yazılmış çizgi kullanın. Yüksek frekans aygıtları için, elektrik teslimatının basılı çizgileri küçük indukatörlere eşit olacak. Bu, elektrik teslimatı sesini daha kötüleştirecek ve analog ve dijital devreler arasında istenmeyen bağlantısı yaratacak. Güç izleri daha uzun sürece, induktans daha büyük.

Dijital bypass kapasitelerini kullanmak en iyi düzenleme ve rutlama tasarımı alabilir. Kısa sürede, bypass kapasitörünün pozisyonunu düzenleyin, onu dijital komponentler ve karışık sinyal komponentlerin etrafında yerleştirmek ve dağıtmak için kolaylaştırmak için. Baypass kapasitörünü yollamak için aynı "en kısa ve en geniş izle" yöntemini kullanın.

Toplaştırma

OC48 kart düzenleme tahtasının tamamlanmasından sonra sinyal tamamlama ve zamanlama simülasyonu gerekiyor. Simülasyon, yönlendirme rehberinin beklenen ihtiyaçlarına uyguladığını ve ikinci katı otobüsünün zamanlama göstericilerini geliştirdiğini kanıtladı. Sonunda tasarım kuralları kontrol, son üretim denetimi, fotomask ve denetim yapılır ve PCB devre kurulu fabrikası üretimcisine yayınlanır, sonra kurulu tasarım görevi resmi olarak bitirildi.