Elektronik tasarım - Yüksek Frekans PCB Araştırmalarının analizi ve Kontermeasures

PCB tahtalarının tasarımında, frekansların hızlı artması ile, düşük frekans PCB tahtalarının tasarımından farklı bir sürü araştırma ortaya çıkacak. Dört bölüm: araştırma, bağlantı ve elektromagnetik araştırma (EMI). Yüksek frekans PCB'nin çeşitli araştırma sorunlarını analiz eden çalışmalarda birlikte etkili bir çözüm öneriliyor.

1. Güç sağlama sesi

Yüksek frekans devrelerinde güç teslimatının sesi yüksek frekans sinyaline özellikle a çık bir etkisi var. Bu yüzden ilk ihtiyaç güç teslimatı düşük gürültüdür. Burada temiz bir yer temiz bir güç kaynağı kadar önemlidir. Neden? Elbette güç sağlamı belirli bir impedans var ve impedans tüm güç sağlamının üzerinde dağılır. Bu yüzden güç sağlamının üzerinde de güç sağlamına basılacak. Sonra güç sağlamının mümkün olduğunca kısaltması gerekiyor. Bu yüzden en iyi bir güç katı ve toprak katı olmak. Yüksek frekans devre tasarımında, güç tasarımı katları şeklinde tasarlanmış ve çoğu durumda otobüs şeklindeki tasarımdan daha iyidir, böylece dönüş her zaman en azından impedans ile yolu takip edebilir. Ayrıca güç tahtası, PCB'deki tüm üretilmiş ve alınmış sinyaller için sinyal dönüşü sağlamak zorundadır, bu yüzden sinyal dönüşü eksikliştirilebilir, bu yüzden sık sık frekans devre tasarımcıları tarafından sık sık gözden geçirilmiş.

PCB tasarımında elektrik tasarımının sesini yok etmesi için birçok yol var:

1. Tahtadaki deliklere dikkat et: deliklerin içindeki güç katmanı açıkları etkilemek için deliklerin geçmesi için uzay bırakmak zorunda kalır. Eğer güç katmanın açılması çok büyük olursa, sinyal dönüşüne inanılmaz etkileyecek, sinyal geçmek zorunda kalacak, dönüş alanı artıracak ve sesi artıracak. Aynı zamanda, eğer bazı sinyal çizgileri açılıp bu döngü paylaşırsa, ortak impedans karışık konuşmaya sebep olur.

2. Kabloları bağlamak için yeterli yeryüzü kabloları lazım: her sinyal kendi özel sinyal döngüsü olmalı ve sinyal ve döngüsün döngüsü mümkün olduğunca küçük olmalı, yani sinyal ve döngü paralel olmalı.

3. Analog ve dijital güç teslimatının güç teslimatı ayrı olmalı: yüksek frekans aygıtları genellikle dijital gürültüsüne çok hassas, bu yüzden ikisi bölünmeli ve güç teslimatı girişinde birlikte bağlanmalı. Eğer sinyalin analog ve dijital parçalarını geçmesi gerekirse, sinyal döngüsünün dijital ve analog sinyallerin arasındaki geçiş için kullanılan döngü alanını azaltmak için bir döngü olabilir.

4. Farklı katlar arasında ayrı güç malzemelerinin karışmasından kaçın; yoksa devre sesi parazit kapasitesi ile kolayca birleştirilir.

5. Açık hassas komponentler: PLL gibi.

6. Elektrik çizgisini yerleştirin: sinyal döngüsünü azaltmak için güç çizgisini sinyal çizginin kenarına koyarak sesi azaltın.

İkincisi, iletişim hattı

PCB'de sadece iki tür iletişim hatları mümkün: strip hatı ve mikro dalga hatı. İletişim çizgisinin en büyük problemi yansıtmaktır. Refleksyon birçok sorun yaratacak. Örneğin, yük sinyali orijinal sinyalin süper pozisyonu ve echo sinyali olacak. Bu sinyal analizinin zorluklarını arttırır. Refleksyon geri dönüş kaybına sebep olacak (geri dönüş kaybına) ve sinyale etkisi bağımlılık gürültüsünün etkisi kadar ciddidir:

1. Sinyal kaynağına geri döndüğü sinyal sistem gürültüsünü arttıracak, alıcının sesini sinyalden ayırmasını daha zorlaştıracak;

2. Her yenilenmiş sinyal, sinyal kalitesini azaltır ve giriş sinyalinin şeklini değiştirir. Principle, çözüm, genellikle impedance eşleşmesi (örneğin, bağlantı impedance sistemin impedance ile çok iyi eşleşmesi gerekiyor), fakat bazen impedance hesaplaması daha sorun olur, bazı transmis çizgi impedance hesaplama yazılımına referans edebilirsiniz.

PCB tasarımında yayınlama hattı arayüzünü yok etme yöntemi şöyle:

1. İletişim çizgisinin engellenmesinden kaçın. İmpadans sonsuz olduğu nokta, iletişim çizgisinin mümkün olduğunca kaçınması gereken düzgün köşeler, vialar, etc. gibi birkaç değişiklik olduğu nokta. Yöntemler ise: izlerin doğru köşelerinden kaçın, mümkün olduğunca 45° ya da kilitlerde gitmeye çalışın ve büyük kollar da kabul edilebilir. Mümkün olduğunca birkaç vial kullanın, çünkü her yol bir impedance sonsuzluğu noktasıdır. Dışarı katı sinyali iç katı üzerinden geçmekten kaçırır.

2. Sıçakları kullanma. Çünkü herhangi bir patlama sesin kaynağıdır. Eğer çubuk çizgi kısa olursa, iletişim çizginin sonunda bitirilebilir; Eğer çubuk çizgi uzun olsa, ana iletişim çizgi kaynağı olarak kullanılacak, bu da büyük bir yansıtma nedeniyle sorunun karmaşıklığını sağlayacak, bu yüzden kullanmayı önerilmez.

PCB tasarımında karışık konuşmayı yok etmek için birçok yol var:

1. Yükleme impedansı arttığı ile ikisi de karışık konuşma türü arttırılır, bu yüzden karışık konuşma nedeniyle ilgilenmeye hassas olan sinyal çizgileri düzgün bir şekilde bitirmelidir.

2. Sinyal çizgileri arasındaki mesafeyi etkinliğinde kapasitetli karşılaştırmak için mümkün olduğunca arttır. Yer katı yönetimini, sürükleme arasındaki uzay (örneğin, aktif sinyal çizgileri ve toprak çizgileri, özellikle geçiş durumlar ve topraklar arasındaki sinyal çizgileri arasında ayrılın) ve lead induktansını azaltın.

3. Yaklaşık sinyal kabloları arasında yeryüzü kabloları yerleştirmek de kapasitetli karışık konuşmasını etkili olarak azaltır. Bu yer kablosu her 1/4 dalga uzunluğunda yere bağlanmalı.

4. Etkileyici kısıtlık konuşması için, döngü alanı mümkün olduğunca azaltılmalı ve izin verirse, bu döngü yok edilmeli. Baineng.com, Qinji Grubu'nun yardımcısıdır ve evsel elektronik endüstri hizmet platformuydu. İnternet komponentleri, sensör alışverişi, PCB özellikleri, BOM dağıtımı, materyal seçimi ve diğer elektronik endüstri üretim zinciri tamamlanmış çözümler sağlıyor, elektronik endüstri ile karşılaşmak için bir durak, endüstri küçük ve orta boyutlu müşterilerin genel ihtiyaçlarını sağlıyor.

5. Sinyal paylaşım döngülerinden kaçın.

6. Sinyal bütünlüğüne odaklanma: Tasarımcı sinyal bütünlüğünü çözmek için süsleme sürecinde sonlandırma uygulaması gerekiyor. Bu yöntemi kabul eden tasarımcılar iyi sinyal bütünlük performansını elde etmek için korumalı bakır yağmurunun mikrostrip uzunluğuna odaklanabilir. İletişim yapısında yoğun bağlantıları kullanan sistemler için tasarımcı son vermek için PCB kullanabilir.

Dört, elektromagnet araştırması

Hızlığın arttığı sürece, EMI birçok tarafında daha ciddi ve ortaya çıkacak (bağlantısında elektromagnet etkilenmesi gibi). Yüksek hızlı aygıtlar bu konuda özellikle hassas. Bu yüzden yüksek hızlı yanlış sinyaller alırlar ve düşük hızlı aygıt böyle yanlış sinyalleri görmezden gelecek.

PCB tasarımında elektromagnetik interferini yok etmek için birçok yol var:

1. Küçük dönüşü: Her dönüşü antene eşittir, bu yüzden dönüşün sayısını, dönüşün alanını ve dönüşün antene etkisini azaltmalıyız. Sinyalin her iki noktada sadece bir dönüş yolunu olduğundan emin olun, sanatlı dönüşünden kaçın ve güç katını kullanmaya çalışın.

2. Filtering: Filtering can be used to reduce EMI both on the power line and on the signal line. Üç yöntem var: kapasitörleri, EMI filtreleri ve manyetik komponentleri ayırmak.

3. Kaldır ve yüksek frekans aygıtlarının hızını azaltır.

4. PCB tahtasının dielektrik konstantünü arttırmak, tahta yakın iletişim satırı dışarı ışıklandırmayı engelleyebilir. PCB tahtasının kalıntısını arttırmak ve mikrostrip çizginin kalıntısını azaltmak elektromagnet kablosu aşırı akıştırmaktan engelleyebilir ve radiasyonu da engelleyebilir.

Bu tartışmanın şu noktasında, yüksek frekans PCB tasarımında, bu principlere uymalıyız.

1. Elektrik tasarımının birliği ve yerin stabiliyeti.

2. Dikkatli düzenleme ve düzgün sonlandırma refleksiyonları silebilir.

3. Dikkatli düzenleme ve uygun sonlandırma kapasitetli ve etkileyici karşılaşmayı azaltır.

4. EMC ihtiyaçlarına uymak için sesi bastırmak gerekiyor.