Elektronik tasarım - DSP Sisteminde PCB Tahtasının güvenilirlik Tasarımı Analizi

Yüksek hızlı aygıtların kullanımıyla, daha çok hızlı DSP (dijital sinyal işleme) sistemi tasarımları olacak ve yüksek hızlı DSP uygulama sistemlerinde sinyal sorunlarını işlemek önemli bir tasarım sorunu oldu. Bu tasarımda, sistem veri hızı, saat hızı ve devre yoğunluğu sürekli artıyor ve PCB tahtasının tasarımı düşük hızlı tasarımından tamamen farklı davranış özelliklerini gösteriyor, yani sinyal integritet sorunları ve tehlikeli araştırma sorunları oluyor. Elektromagnetik uyuşturucu sorunları, vb.

Bu sorunlar sinyal bozulmasını, zamanlama hatalarını, yanlış verileri, adresi ve kontrol hatlarını, sistem hatalarını ve hatta sistem bozulmasını nedenleyebilir. Onları çözmek başarısızlığı sistem performansını gerçekten etkileyecek ve ölçüsüz kaybetmeleri getirecektir. Bu sorunları çözme yöntemi genellikle devre tasarımına bağlı. Bu yüzden PCB kurulun tasarlama kalitesi çok önemlidir. İyi tasarım konseptini gerçekliğe dönüştürmenin tek yolu bu. Daha sonra PCB tahtalarının yüksek hızlı DSP sistemlerinde güvenilir tasarımında ilgilenmeli birkaç sorun tartışıyor.

1. Güç tasarımı

Yüksek hızlı DSP sistemi PCB tahta tasarımı ilk defa enerji tasarımı sorunu düşünmeli. Elektrik tasarımında, bu metodlar genellikle sinyal integritet sorunlarını çözmek için kullanılır.

1. Güç ve toprak ayrılmasını düşünün

Dört tahtasının özel bir yer katı ve güç katı olup olmadığına rağmen, elektrik temsili ve toprak arasında kesin ve mantıklı dağıtılmış bir kapasitör eklenmeli. Uzay kurtarmak ve deliklerden sayısını azaltmak için daha fazla çip kapasitelerini kullanmak öneriliyor. Çip kapasitörü PCB tahtasının arkasına yerleştirilebilir, yani soldering yüzeyi.

Çip kapasitörü delikten geniş bir kabla bağlanmış ve güç sağlığına ve yere delikten bağlanmış.

2. Elektrik dağıtımı ile ilgili silme kuralları

ayrı analog ve dijital güç katları

Yüksek hızlı ve yüksek değerli analog komponentleri dijital sinyallere çok hassas. Örneğin, amplifikatör, puls sinyaline yaklaştırmak için değiştirme sesini genişletir. Bu yüzden tahtın analog ve dijital parçaları, güç katı genellikle ayrılması gerekiyor.

3. Isolat duyarlı sinyaller

Bazı duyarlı sinyaller (yüksek frekans saatleri gibi) özellikle gürültü müdahalesine duyarlıdır ve yüksek seviyeli izolasyon ölçüleri için alınmalıdır. Yüksek frekans saati (20MHz'in üstündeki bir saat veya 5'den az bir dönüş zamanı olan bir saat) toprak tel eşiği olmalı, saat çizgisinin genişliği en az 10 mil olmalı ve eskort alan tel genişliği en az 20 mil olmalı. Döşek yerle iyi bir bağlantıdır ve her 5 cm yerle bağlanmak için yumruklanıyor. Saat yollama tarafındaki serilerde bağlı olmalı. Bu çizgiler tarafından getirilen sinyal sesi nedeniyle ilgileniyor.

2. Yazılım ve donanım engelleme tasarımı

Genelde, yüksek hızlı DSP uygulama sistemi PCB tahtaları sistemin özel ihtiyaçlarına göre kullanıcılar tarafından tasarlanmış. Sınırlı tasarım yetenekleri ve laboratuvar koşulları yüzünden, eğer mükemmel ve güvenilir karşılaşma ölçüleri alınmazsa, çalışma çevresi ideal olmadığında, elektromagnyetik araştırma bulunduğu zaman DSP program ının akışını bozulmasına neden olur. DSP'nin normal çalışma kodu geri yüklenemediğinde, program ı kaçacak veya kazanacak ve bazı komponentler bile hasar edilebilir. İlişkileri karıştırma ölçülerini almak için dikkat verilmeli.

1. Hardware anti-interference tasarımı

Yazılım karşılığına karşı etkinliği yüksek. Sistem karmaşıklığı, maliyeti ve volum tolerabilir olduğunda, donanım karmaşık tasarımı tercih eder. Genelde kullanılan donanım karşılaşma teknolojileri aşağıdaki şekilde toplanabilir:

(1) Yazılım filtratörü: RC filtrü tüm tür yüksek frekans araştırma sinyallerini büyük olarak azaltır. Örneğin, burr'ın araştırmalarını bastırılabilir.

(2) Reasonable grounding: Reasonable design of grounding system. Yüksek hızlı dijital ve analog devre sistemleri için, düşük impedans, büyük bölge yerleştirme katı olmak önemlidir. Yer katı sadece yüksek frekans akışları için düşük impedans dönüşü yolunu sağlayabilir, ama EMI ve RFI'yi de küçültürebilir ve dış araştırmaların da koruması etkisi vardır. PCB tasarımı sırasında analog topraklarını dijital topraktan ayır.

(3) Güvenlik ölçüleri: AC gücü, yüksek frekans gücü, yüksek voltaj ekipmanları ve arclar tarafından üretilen elektromagnet dalgaları oluşturacak ve elektromagnet interferinin sesli kaynakları olacak. Metal kabukları yukarıdaki aygıtları çevrelemek için kullanılabilir ve onları yerleştirmek için kullanılabilir. Bu iki kalkanın elektromagnetik induksiyonun sebebi olan araştırma çok etkilidir.

2. Yazılım engelleme tasarımı

Yazılım karşılığına karşılaştırma karşılığında donanım karşılığını değiştiremeyecek avantajı var. DSP uygulama sisteminde, yazılım engelleme yeteneğinin karşılığı da müdahalelerin etkisini azaltmak için tam olarak kullanılması gerekiyor. Aşağıda birkaç etkili yazılım karşılaştırma metodları verildi.

(1) Dijital filtreme: analog girdi sinyalinin sesi dijital filtreme tarafından silinebilir. Genelde kullanılan dijital filtreleme teknikleri: orta filtreleme, aritmetik orta filtreleme ve bunlar.

(2) Tuzağı ayarlayın: kullanılmadığınız program alanında bir başlatma program ının bölümünü ayarlayın. Programın rahatsız edildiği ve bu alana atladığı zaman, başlatma program ı, yakalanmış programı belirtilen adrese gönderecek ve orada hata programını düzeltmek için özel bir program kullanacak. İşleme.

(3) İki byte talimatı ve üç byte talimatı sonrasında İki ya da üç byte operasyon talimatı NOP'u yerleştirin. Bu program ı, DSP sistemi kaçtığı zaman doğru yola getirilmesini engelleyebilir.

Üç, elektromagnet uyumlu tasarımı

Elektromagnetik uyumluluğu elektronik ekipmanların genellikle karmaşık bir elektromagnet çevresinde çalışması yeteneğini gösterir. Elektromagnetik uyumlu tasarımın amacı, tüm tür dış araçlarını bastırmak için elektronik ekipmanları etkinleştirmek, aynı zamanda elektronik ekipmanların elektromanyetik araştırmalarını diğer elektronik ekipmanlara da azaltmak. Gerçek PCB tahtasında, yakın sinyaller arasında birçok ya da az elektromagnetik interferans fenomeni var. Kısaca konuşmanın boyutu, dağıtılmış kapasitetiyle ve döngüler arasında dağıtılmış induktans ile bağlı. Sinyaller arasındaki bu tür karşılaştığı elektromagnet araştırmalarını çözmek için, aşağıdaki ölçüler alınabilir:

1. Mantıklı bir kablo genişliğini seçin

Bastırılmış çizgiler üzerinde geçici akışın etkisi genellikle bastırılmış kabloların etkisi yüzünden neden oluyor ve bunun etkisi bastırılmış kabloların uzunluğuyla proporcional ve genişliğine tersiyle proporcional. Bu yüzden kısa ve geniş kabloların kullanımı araştırmalarını bastırmak için yararlı. Saat liderlerinin sinyalleri ve otobüs sürücülerinin genellikle büyük geçici akışları vardır ve basılmış kabloları mümkün olduğunca kısa olmalı. Diskretli komponent devreleri için, basılı kablo genişliği gerekçelerine uygulamak için yaklaşık 1,5 mm; Tümleşik devreler için, basılı kablo genişliği 0,2mm ile 1,0mm arasında seçildir.

2. Tik taktik parmağında a ğırlık şeklinde düzenleme yapısını kabul et.

Özel yöntem, PCB tahtasının bir katmanı üzerinde yatay şekilde televizyonu ve sonraki katmanın dikey olarak televizyonu kullanmak.

Dördüncü, ısı bozulma tasarımı

Sıcak dağıtımı kolaylaştırmak için, basılı tahta kendi başına yerleştirilmesi en iyidir ve tahta boşluğu 2 cmden daha büyük olmalı. Aynı zamanda, basılı tahtadaki komponentlerin düzenleme kurallarına dikkat et. Ufqiy yönde, yüksek güç aygıtları, sıcak aktarma yolunu kısaltmak için basılı tahtasının kenarına yakın olduğu kadar ayarlanır; Dikey yönde, yüksek güç aygıtları basılı tahtasının üstünde olabildiğince yakın olarak ayarlanır, bu yüzden diğer komponentlerin sıcaklığına etkisini azaltır. Sıcaklığa daha hassas olan komponentler mümkün olduğunca relativ düşük sıcaklığı olan bölgelerde yerleştirilmeli ve büyük miktarda ısı üreten aygıtlar üzerinde direkt yerleştirilmeli.

Yüksek hızlı DSP uygulama sistemlerinin çeşitli tasarımlarında teorden mükemmel tasarımı gerçekliğe nasıl dönüştüreceğimiz, yüksek kaliteli PCB tahtalarına bağlı. DSP devrelerinin operasyon frekansı yükseliyor ve yükseliyor. Pins daha yoğunlaşıyor ve araştırma artıyor. Sinyalin kalitesini nasıl geliştirmesi çok önemlidir. Bu yüzden, sistemin performansı iyi olup olmadığı veya PCB tasarımcısının PCB kurulunun kalitesinden ayrılmayacağı.