Elektronik tasarım - Yüksek hızlı devre'nin PCB arka akışı yolunu detaylı

1. Reflux temel fikirleri

Dijital yazdırılmış devre tablosu diagram ının prensipi, mantıklı kapıdan diğer mantıklı kapıya dijital sinyallerin yayılması, çıkış terminallerinden alıcıya bir kablo aracılığı, bir yol akışı gibi görünüyor. Bu yüzden birçok dijital mühendisler dönüş devrelerinin voltaj modu olarak belirtilmesine inanıyorlar. Neden şu anda düşünüyorsun? Aslında, temel devre teorisi bize, sinyalin elektrik akışından, özellikle, elektronik akışının hareketi, elektronik akışının hiçbir yerde kalmayacağı özelliklerinden biridir, her nerede akışının geri dönmesi gerektiğini söylüyor. Yüksek frekans sinyal transmisi için, aslında, transmis hattı ve DC katı arasındaki dielektrik kapasitör sandviç yüklenme sürecidir.

2. Arka akışının etkisi

Arka akışı genelde yer ve güç uçağıyla dijital devrelerde başarılır. Yüksek frekans sinyali ve düşük frekans sinyalinin arka akışı yolu farklıdır. Düşük frekans sinyali arka akışı impedance yolunu seçir ve yüksek frekans sinyali arka akışı induktif reaksiyon yolunu seçir.

Sinyal sürücüsünden sinyal çizgisinden ve sinyal sonuna ulaştığında, her zaman tersi yönde bir dönüş akışı vardır: yükünün toprakından, bakı kaplı uça ğından, sinyal kaynağına ve sinyal çizgisinden kapalı bir dönüş oluşturmak için sinyal çizgisinden geçen akışı. Bakar kaplı uçağın içinden akıştığı gürültü frekansı sinyal frekansı ile eşittir ve sinyal frekansı daha yüksektir, gürültü frekansı daha yüksektir. Mantık kapı girdi sinyaline cevap vermez, girdi sinyali ve referans pipinin arasındaki farklılığına. Tek nokta sonlandığı devre gelin sinyali ve lojik referans uçağının farkına cevap verir. Bu yüzden yer referans uçağındaki rahatsızlıklar sinyal yolundaki rahatsızlıklar gibi eşit önemlidir. Mantık kapıları ve cevap vermek için belirlenmiş referens girdi pin, referans pin tarafından (TTL için, genellikle negatif bir güç, çünkü ECL genellikle pozitif, ama hepsi değil), doğaya göre, rastgele ses ve güç sürükleme uça ğının farklı sinyallerinin karşılaşma yeteneğinin iyi etkisi vardır.

PCB tahtası birçok dijital sinkron sinkron değiştirme tahtası (CPU veri otobüsü, adres otobüsü, etc.), yükselttiğinde

Elektrik devrelerinden veya devrelerden yere geçici bir yük akışı, çünkü güç kabı ve yerde inşa etmekte aynı zamanda değiştirme gürültüsü (SSN) üretir, yerde yeryüzünde yeryüzünde uçak sıçrama gürültüsü (oynamak için) olacak. Ve basılmış tahtadaki elektrik çizgi ve temel çizgi daha büyük olduğunda, radyasyon enerjisi de daha büyük. Bu yüzden, dijital çip değiştirme durumunu analiz ediyoruz, arka akış modunu kontrol etmek için, çevre alanını azaltmak için, radyasyon amacı için ayarlar alıyoruz.

Örnek açıklaması:

IC1 sinyal çıkış sonudur, IC2 sinyal giriş sonudur (basitleştirilmiş PCB modeli için, alınan sonun altındaki bir direksiyonu içerir) ve üçüncü katı stratum. IC1 ve IC2 toprakları üçüncü boyuttan alındı. TOP katmanının üst sağ köşesi enerji tasarımının pozitif köşesine bağlı bir güç uça ğıdır. C1 ve C2 IC1 ve IC2 kapasiteleridir. Görüntüde gösterilen çipinin güç sağlığı ve temel alanı da elektrik sağlığı ve gönderme ve alınma sinyallerinin yeridir.

Düşük frekanslarda, eğer S1 terminal çıkış yüksek seviyesinde, tüm şu döngüsü, telerden VCC elektrik uçağına elektrik teslimatıdır, sonra portakal yolundan IC1'e, sonra S1 terminal'dan, R1 terminal'dan, IC2'ye, ikinci kablo katından, sonra GND katından, güç negatif terminal'a geri dönen kırmızı yoldan.

Yüksek frekanslarda, PCB'nin dağıtım özellikleri sinyali çok etkileyebilir. Genelde arka akışı olarak adlandırılan şey yüksek frekans sinyallerinde sık sık bir sorun bulunuyor. S1 ile R1'ye elektrik a ğır sinyali arttığında, dışarıdaki manyetik alanı çok hızlı değiştirir. Eğer toprak uçağının üçüncü katı tamam uçağı olursa, TOP katının gücü tamam bir uçağına sahip olursa, yeryüzü uçağın etiketlenmesi üzerinde mavi bir çizgi üretebilir. TOP katmanında mavi noktalar çizgisinin altında da arka akışı olacak. Şimdi sinyal döngüsü, ışık enerji, dış sinyali çifti yapabileceği bir döngü var. (Yüksek frekanslardaki deri etkisi de enerji dışında yayılır ve prensip aynı.)

Yüksek frekans sinyal seviyesinden ve şu anda hızlı değişikliklerinden beri, ama değişiklik dönemi kısa, gerekli enerji çok büyük değil, bu yüzden çip kapasitörü çip yakınına yakın kapasitörü tarafından güçlendiriliyor. C1 yeterince büyük ve reaksiyon yeterince hızlı olduğunda (çok düşük bir ESR değeriyle, keramik kapasitörleri genelde kullanılır. Çip kapasitörlerin ESR'i tantal kapasitörlerinden çok daha düşük, üst kattaki oranj yolu ve GND katmanın kırmızı yolu yoktur olarak kabul edilebilir. (Tüm masanın güç tasarımına uygun bir a ğırlık var ama gösterilen sinyale uygun bir ağırlık değil).

Bu yüzden, figürde in şa edilen çevre göre, bütün şu anki yol şöyledir: C1 - VCC'nin pozitif terminal -S1-L2 sinyal çizgi -R1- GND of IC2 - delikten - GND katının sarı yolu - delikten - kapasitör negatif terminal. Gördüğünüz gibi, şu ankinin dikey yönünde kahverengi eşit bir akışı var, ortasında bir manyetik alanı etkiliyor ve bu torus da dış araştırmalarına kolay bağlanıyor. Eğer figürde gösterilen sinyal saat sinyali olursa, aynı çipinin aynı güç tasarımıyla güçlendirilen 8 bit veri hatlarının grupu var, şu anda arka akışı yolu aynı. Eğer veri çizgileri aynı yönde dönüştürülerse, saat üzerinde büyük bir dönüş akışı etkileyebilir ve bu kısıtlık saat çizgileri iyi eşleşmezse saat sinyaline ölümcül olabilir. Çapraz konuşmasının şiddeti, araştırma kaynağının yüksek veya düşük seviyesine uyumlu değildir, ama araştırma kaynağının şu anda değiştirme oranına uyumlu. Sadece dirençli bir yük için, karşılaşma akışı dI/dt=dV / (T? 10% - 90% * R) ile proporcional. Formülde dI/dt (şu anda değiştirme hızı), dV (interferin kaynağının amplitüsü) ve R(interferin kaynağının yükü) interferin kaynağının parametrelerine (kapasitet yükü için dI/dt, karenin %10 ile %90'ı tersiyle proporsyonal olarak ifade ediyor. - Evet. Formülden görülebilir ki, düşük frekans sinyallerinin karşılaştırması hızlı sinyallerin olduğundan daha küçük değil. Demek istedik ki, 1KHz sinyali, kenarın durumunu düşünmek için düşük hızlı sinyal değil. Çok sert bir kenara sahip bir sinyal için, çok harmonik ve bütün oktavlarda büyük amplitude var. Bu yüzden, aygıtları seçtiğinde, hızlı değiştirme hızlı çipi seçmeye dikkat vermeliyiz. Bu sadece yüksek maliyeti değil, aynı zamanda karşılaştırma ve EMC sorunlarını arttırmalıyız.

GND'e düşük bir reaksiyon yolunu sunmak için uygun kapasitörler olan yakın elektrik teslimat katı ya da diğer yüzeyi kullanabilir. Ortak uygulamalarda, transceivere uygun çip'in IO güç teslimatı sık sık sık olarak aynı. Genelde 0.01-0.1uF elektrik teslimatı ve toprak arasındaki kapasiteler açılıyor. Bu kapasitörler sadece sinyalin her iki ucundadır. Bu yüzden elektrik uçağının arka akış etkisi sadece toprak uçağına ikincidir. Diğer güç uçakları arka akışı için kullanarak, sinyalin her iki tarafında yere düşük reaksiyon yolu yoktur. Bu şekilde, yakın uçakta bulunan şu anda en yakın kapasitörü bulacak ve yere dönecek. Eğer "yakın kapasitesi" başlangıçtan veya sondan uzaktaysa, arka akışı da tam bir arka akışı yolu oluşturmak için "uzun uzaktan" geçecek ve bu yol da yakın sinyallerin arka akışı yoludur. Aynı arka akış yolu, sinyaller arasındaki karışık konuşmaya eşit olan ortak yeryüzü araştırmaları ile aynı etkisi var.

Bazı kullanılmaz karışık enerji bölümlerine g öre, kapasitörlerden veya RC serisinden yapılan yüksek g e çiş filtreleri bölümlerin arasında bağlanabilir (mesela 10-ohms karşı 680p seri kapasitörleri, özel değer kendi sinyal türüne bağlı, yani yüksek frekans arka akışı yolunu sağlayacak, ama aynı zamanda karşılaşık uçaklar arasında düşük frekans karışık konuşması için). Bu, güç uçakları arasındaki kapasiteler eklemesi olabilir. Bu komik görünüyor ama kesinlikle çalışıyor. Eğer bazı belirleme izin vermezse, bölünen iki uçaktaki iki uçaktan ayrı yere kapasite çizelebilir.

Diğer uçakları refleks etmek için kullanılırsa, birkaç küçük kapasitör, refleks yolunu sağlamak için sinyalin her iki ucunda yere uygun bir şekilde eklenebilir. Ama bu çoğunlukla başarmak zordur. Terminal yakınlarındaki yüzeysel alanın çoğu uyuşturucu ve çip dekorasyon kapasitörü tarafından meşgul.

Arka akışı sesi referens uçağındaki ana seslerden biridir. Bu yüzden dönüş akışının yolu ve akışın menzilini çalışmak gerekiyor.