PCB Blogu - PCB tahtası karışık sinyal bölüm tasarımı

Hakkında PCB tahtası,digital ve analog sinyaller arasındaki araştırmaları? Two basic principles of electromagnetic compatibility (EMC) must be understood before design: the first principle is to minimize the current loop area; The second principle is that the system uses only one reference plane. Gerçekten., if the system has two reference planes, it is possible to form a dipole antenna (note: the radiation of a small dipole antenna is proportional to the length of the line, ağır akışın miktarı, and the frequency). Eğer sinyal en küçük mümkün dönüşünden geri dönmezse, büyük bir devre anteni oluşturulabilir. Mümkün olduğunca her ikinizin tasarınızdan kaçın..

Dijital toprak ve karışık sinyal devre tabağındaki analog toprak, dijital toprak ve analog toprak arasındaki izolasyonu sağlamak için önerildi.. Bu yaklaşım mümkün olmasına rağmen, bir sürü potansiyel sorunları var., özellikle büyük ve karmaşık sistemlerde. Anahtar sorun, boşluk düzenlemesi, bir keresinde boşluk düzenlemesini, Elektromagnetik radyasyon ve sinyal kesik konuşması dramatik olarak artırır.. Ortak bir sorun. PCB tahtası tasarım, yere veya elektrik temsili ile sinyal çizgisinin sebebi olan EMI problemidir.. Yukarıdaki bölümleme yöntemini kullanıyoruz., sinyal çizgi iki toprak arasındaki boşluk, sinyal akışının geri dönüş yolu nedir?? Suppose the two partitioned lands are connected at some point (usually a single point at one point), Bu durumda dünya akışı büyük bir döngü oluşturacak. Büyük dönüşten geçen yüksek frekans akışı radyasyon ve yüksek toprak etkileyici oluşturacak.. Eğer büyük döngü üzerinden geçen düşük seviye analog akışı dış sinyaller tarafından araştırılması kolay olursa. Kötü şey şu ki, bölümler enerji kaynağında birlikte, çok büyük bir döngü oluşturuldu.. Ayrıca, Uzun bir tel tarafından bağlanmış analog ve dijital toprak dipol anteni oluşturuyor.

Karışık sinyal devre tasarımını iyileştirmek için şu anki arka akışının yolunu ve modunu anlamak. Çoğu tasarım mühendisleri sadece şu ankinin özel yolunu görmezden sinyal akışlarının nerede olduğunu düşünüyor. Yer katı bölünmesi gerekirse ve bölümlerin arasındaki boşluğu aracılığıyla yönlendirilmesi gerekirse, bölünmüş yerde bir tek nokta bağlantı oluşturmak için iki yer katı arasındaki bir bağlantı köprüsü oluşturmak ve sonra bağlantı köprüsü aracılığıyla yönlendirilebilir. Bu şekilde, her sinyal çizgisinin altında doğru bir sıra akışı yolu verilebilir, küçük bir dönüş bölgesinde sonuçlar verilir.

Optik izolasyon aygıtları ya da değiştirme aygıtları bölümleme boşluğunun geçtiğini fark etmek için kullanılabilir. Önceliklere göre, bölüm boşluğunu uzatan optik sinyal. Bir transformatör durumunda, bölüm boşluğunu uzatan magnetik alan. Ayrıca farklı sinyaller mümkün: sinyaller bir hattan akışır ve diğerinden döner, bu durumda gereksiz arka akış yolları olarak kullanılır.

To explore the interference of digital signal to analog signal, we must first understand the characteristics of high frequency current. Yüksek frekans akışı her zaman impedance (induktans), sinyalin altındaki yolu seçer, bu yüzden dönüş akışı yakın devre katından geçer, yakın katının enerji ya da toprak katı olup olmadığına rağmen. Pratik üzerinde genelde, analog ve dijital parçalara üniforma PCB bölümünü kullanmak tercih edilir. Dijital sinyaller dijital devre bölgesinde yönlendirilmiş halde, tahtadaki tüm katların analog bölgesinde analog sinyaller yollanır. Bu durumda, dijital sinyal dönüş akışı analog sinyalin yere aklanmıyor. Dijital sinyallerden analog sinyallere araştırma sadece dijital sinyaller yönlendirildiğinde ya da analog sinyaller devre tahtasının dijital parçalarına yönlendirildiğinde oluyor. Bu sorun, bölümleme eksikliği yüzünden değil, gerçek sebep, dijital sinyallerin düzgün düzenlemesi.

PCB tasarımı, dijital devre, analog devre bölümünden ve uygun sinyal bölümünden birleştirilmiş kullanır, genelde daha zor düzenleme ve düzenleme sorunlarından bazılarını çözebilir, ama yeryüzü bölümünden sebep olan potansiyel sorunları da yok. In this case, the layout and partitioning of components becomes critical in determining the quality of the design. Doğru olarak belirlenirse, dijital toprak akışı tahtasının dijital parçasına sınırlı olacak ve analog sinyaline engel olmayacak. Böyle düzenleme, düzenleme kurallarına %100 uyumlu olmak için dikkatli kontrol edilmeli ve kontrol edilmeli. Yoksa, yanlış bir sinyal çizgi tamamen iyi bir devre tahtasını yok edecek.

A/D dönüştürücülerinin analog ve dijital toprak parçalarını birlikte bağlanırken, A/D dönüştürücü üreticilerinin çoğu AGND ve DGND parçalarını kısa ipleri kullanarak aynı düşük impedans toprağına bağlanmasını tavsiye eder (Not: Çünkü çoğu A/D dönüştürücü çipleri içeriden analog ve dijital toprak birlikte bağlanmıyor, analog ve dijital toprak dış pın DGND ile bağlanmış her dışarıdaki impedans parazit kapasitesi üzerinden IC içerisindeki analog devreye daha fazla dijital gürültü yapar. Bu tavsiye sonrasında, A/D dönüştürücü AGND ve DGND pinleri analog yere bağlanmalı, fakat bu yaklaşım, dijital sinyal ayırma kapasitesinin yeryüzünün analog ya da dijital yere bağlanması gerektiğini gösterir.

Sistemin sadece bir A/D dönüştürücüsü varsa, yukarıdaki sorun kolayca çözülebilir. The ground is split and the analog and digital ground parts are connected together under the A/D converter. Bu metod kabul edildiğinde, iki alan arasındaki köprü genişliğinin IC genişliğine eşit olmasını ve hiçbir sinyal çizgisinin bölüm boşluğunu geçemesini sağlamak gerekir. Sistemin bir sürü A/D dönüştürücü varsa, mesela 10 A/D dönüştürücü nasıl bağlanılacak? Eğer analog ve dijital toprak her A/D dönüştürücü altında bağlanılırsa, bir çok nokta bağlantısı sonuçlayacak ve analog ve dijital toprak arasındaki izolasyon anlamsız olacak. Eğer yapmazsanız, üreticinin ihtiyaçlarını ihlal ediyorsunuz. Bunu yapmanın yolu üniformayla başlamak. Şekil 4'de gösterildiği gibi, toprak analog ve dijital parçalara eşit bölünmüştür. Bu tasarım sadece analog ve dijital toprak pinlerin düşük impedans bağlantısı için IC cihaz üreticilerinin ihtiyaçlarını yerine getirmez, aynı zamanda dönüş antene veya dipol antene tarafından sebep olan EMC sorunlarını da kaçırır.

Eğer karışık sinyal PCB tasarımının birleştirilmiş yaklaşımı hakkında şüpheniz varsa, tüm devre tahtasını kapatmak için yeryüzü katı bölümünün yöntemini kullanabilirsiniz. Tasarımda, devre tahtasını atlayıcılarla birlikte bağlanmak için dikkat verilmeli, yaklaşık deneyde 1/2 santimden az uzanan 0 ohm direktörleri ile birlikte bağlanmak için. Bütün katlarda analog bölümünün üstünde olmadığını ve dijital sinyal çizgilerinin dijital bölümünün üstünde analog sinyal çizgileri olmadığını sağlamak için bölüme ve düzenlemeye dikkat edin. Ayrıca, hiçbir sinyal çizgi toprak boşluğunu geçmemeli veya enerji kaynakları arasındaki boşluğu bölmemeli. Tahtanın fonksiyonunu ve EMC performansını test etmek için, tahta fonksiyonunu ve EMC performansını 0 ohm direktörü veya atlayıcıs ı üzerinden iki katı birleştirerek tekrar verin. Test sonuçlarını karşılaştırarak, neredeyse tüm davalarda, birleşmiş çözüm funksyonalitet ve EMC performansı bölünen çözümlere karşılaştırıldı.

Yeri bölme yöntemi hala çalışıyor mu?

Bu yaklaşım üç durumda kullanılabilir: bazı tıbbi aygıtlar hasta ile bağlı devreler ve sistemler arasında çok düşük sızdırma gerekiyor; Bazı endüstriyel süreç kontrol ekipmanlarının çıkışı gürültü ve yüksek güç elektromekanik ekipmanlarına bağlanılabilir; Başka bir durum, PCB'nin LAYOUT'un özel sınırlarına uygun olduğu zaman. Genelde karışık sinyal PCB tahtasında, bölünebilecek ve bölünebilecek bir güç sağlığı olan dijital ve analog güç malzemeleri var. Fakat elektrik teslimatı katının yakın sinyal çizgileri elektrik temsilleri arasındaki boşluğu geçemez ve boşluğu kesen tüm sinyal çizgileri büyük bölge yakın devre katının üzerinde bulunmalıdır. Bazı durumlarda analog güç temsili, bir yüz yerine bir PCB bağlantısıyla dizayn edilebilir, güç yüzü bölmesinden kaçırmak için.

Karışık sinyal PCB tahtası tasarım karmaşık bir süreç., the design process should pay attention to the following points:

1. Bölün PCB tahtası ayrı analog ve dijital parçalara.

2. Özel komponent düzeni.

3.A/D dönüştürücü bölümlerin üzerinde yerleştirilir.

4. Yeri bölme.. Analog parçası ve devre kurulun dijital parçası eşit olarak yerleştirilir..

5. Bütün katlar PCB tahtası, dijital sinyal sadece dijital bölümünde PCB tahtası.

6. Bütün katlar PCB tahtası, analog sinyaller sadece analog parçasında PCB tahtası.

7. Analog ve dijital güç ayrılımı.

8. Wiring bölünen güç kaynağı arasındaki mesafeyi uzatmamalı..

9. Bölünen güç malzemeleri arasındaki boşluğu genişletilmeli sinyal çizgileri büyük bir alanın yakınındaki uçuş katında bulunmalıdır..

10. Dünya akışının gerçek yolunu ve modunu analiz edin.

11. Doğru düzenleme kurallarını kullan.