PCB Blogu - Yüksek Hızlı DSP Sistemi PCB Tahtası'nın güvenilir Tasarımı

Hızlı DSP sisteminin özellikleri PCB tahtası ve güvenilir tasarımında dikkatini çekmeli birkaç sorun, elektrik tasarımı dahil, Yazılım ve donanım destekleme tasarımı, elektromagnyetik uyum tasarımı, ısı bozulma tasarımı, ve yüksek hızlı devrelerin önemli sinyal çizgilerinin, Her tasarımı daha etkili yapar.. Düzenli ve kolay bir uygulama. Mikro elektronik teknolojinin hızlı gelişmesi yüzünden, IC çiplerinden oluşan dijital elektronik sistem büyük ölçek yönünde hızlı gelişiyor., küçük ses, ve yüksek hızla, ve geliştirme hızı hızlı ve hızlı. Yeni aygıtların uygulaması modern EDA tasarımında yüksek devre diziminin yoğunluğuna yol açar., ve sinyallerin frekansı da çok yüksektir.. Hızlı aygıtlar kullanımıyla, ...re will be more and more high-speed DSP (digital signal processing) system designs. Sinyal sorunu, sistem veri hızlarının arttırılmasıyla karakter edilen tasarımlarda önemli bir sorun olur., saat hızları, ve devre yoğunluğunu, ve PCB'nin düşük hızlı tasarımlardan farklı davranışlarını göstermek için tasarlanmıştır., Bu,, sinyal bütünlük sorunları, müdahale etkileme sorunları, elektromagnyetik uyum sorunları, Böylece.. Bu sorunlar sinyal bozulmasını neden veya direkten sağlayabilir., zamanlama hataları, yanlış veri, adres, ve kontrol çizgileri, sistem hataları ve hatta sistem çarpışmaları bile. Eğer doğru çözülmezse, sistem performansını gerçekten etkileyecekler ve ölçüsüz kaybedecekler. Bu sorunların çözümü genellikle devre tasarımına bağlı.. Bu yüzden..., tasarlama kalitesi PCB tahtası çok önemlidir., tasarım konseptini gerçekliğe dönüştürmenin tek yolu. Bu durumda birkaç sorunla ilgilenmelidir. PCB tahtası Hızlı Hızlı DSP sistemlerinde güvenilir tasarımı.

Güç Tasarımı

Hızlı bir DSP sistemini tasarladığında düşünecek ilk şey PCB tahtasıelektrik tasarımı. Elektrik tasarımında, bu metodlar genelde sinyal integritet sorunlarını çözmek için kullanılır.

Güç ve yerden ayrılmayı düşünün

DSP operasyon frekansı, DSP ve diğer IC komponentlerinin yükselmesiyle, miniature edilmesi ve sıcak paketlenmesi gerekiyor. Genelde devre tasarımında çoklu katı tahtaları düşünüyor. Büyük bir katı da enerji ve toprak için kullanılabilir. Örneğin, DSP'nin I/O elektrik teslimatı voltajından farklı, bu yüzden iki farklı elektrik teslimatı katı kullanılabilir. Çoklu katı tahtalarının yüksek işleme maliyetlerini düşünürsek, daha fazla sürükleme ya da relativ kritik elektrik temsili ile elektrik temsili için özel bir katı kullanabilir ve diğer elektrik temsili katları kullanabilir. Elektrik tasarımı sinyal çizgileri gibi yönlendirilebilir ama çizgilerin genişliğine dikkat et. Dört tahtasının özel bir yer katı ve enerji teslimatı katı olup olmadığına rağmen, elektrik teslimatı ve toprak arasında kesin ve mantıklı dağıtılmış bir kapasite eklenmeli. Uzay kurtarmak ve deliklerden sayısını azaltmak için daha fazla çip kapasitelerini kullanmak öneriliyor. Çip kapasitörü PCB tahtasının arkasına yerleştirilebilir, yani kayıt yüzeyi. Çip kapasitörü deliğine geniş bir kabla bağlanmış ve güç sağlığına ve deliğin içindeki yeryüzü katına bağlanmış.

Güç dağıtımı düşünen kurallar siliyor

Ayrılan analog ve dijital güç uçakları: Yüksek hızlı, yüksek precizit analog komponentleri dijital sinyallere hassas oluyor. Örneğin, amplifikatör, puls sinyaline yaklaştırıp değiştirme sesini genişletir. Bu yüzden tahtın analog ve dijital parçalarında, güç uçağı genellikle ayrılması gerekiyor.

Duyarlı sinyaller izolasyonu: Bazı duyarlı sinyaller (yüksek frekans saatleri gibi) gürültü araştırmalarına özellikle hassas ve yüksek seviyeli izolasyon ölçüleri için alınmalıdır. Yüksek frekans saatleri (20MHz üstündeki saatler ya da 5'den az bir dönüş zamanı ile saatler) toprak kableleri tarafından eşitlenmelidir. Saat kablosunun genişliği en azından 10 mil, ve toprak kablosunun genişliği en azından 20 mil. Döşek stratum ile iyi bir bağlantıdır, ve her 5 cm delikte stratum ile bağlantı yapmak için yapılır; 22Î © 220Î © tarafından, saat yollama tarafından serilerde bağlı olmalı. Bu çizgiler tarafından oluşturduğu sinyal gürültüsü yüzünden yüzleştirilebilir.

Yazılım ve donanım karşılaşma tasarımı: Genelde, yüksek hızlı bir DSP uygulama sisteminin PCB tahtası sistemin özel ihtiyaçlarına göre kullanıcı tarafından tasarlanır. Sınırlı tasarım yetenekleri ve laboratuvar koşulları yüzünden, eğer tamamlanmış ve güvenilir karşılaşma ölçüleri alınmazsa, karşılaşmayan çalışma çevresi ve elektromagnet araştırmaları DSP program ı akışındaki bozukluğuna yol açacak. DSP'nin normal çalışma kodu iyileştirilemediğinde, program ı kaçacak veya kazanacak ve bazı komponentler bile hasar edilecek. İlişkileri karıştırma ölçülerini almak için dikkat verilmeli.

Hardware anti-jamming tasarımı: Hardware anti-jamming etkinliği yüksek. Sistem karmaşıklığı, maliyeti ve volum tolerabilir olduğunda, donanım karmaşık tasarımı tercih eder. Genelde kullanılan donanım engelleme teknikleri böyle toplanabilir:

(1) Yazılım filtresi: RC filtreleri farklı yüksek frekans araştırma sinyallerini çok zayıflatır. Tıpkı "glitch" müdahalesini bastırabilir.

(2) Reasonable grounding: Reasonable design of the grounding system. Yüksek hızlı dijital ve analog devre sistemleri için, düşük impedans, büyük bölge toprak uça ğı olmak çok önemli. Yer katı sadece yüksek frekans akışı için düşük impedans dönüşü yolunu sağlayabilir, ama EMI ve RFI'yi de küçültürebilir, ve dış araştırmaların da koruması etkisi vardır. PCB tahtasını tasarladığında analog toprak ve dijital toprak ayrılın.

(3) Güvenlik ölçüleri: AC gücü, yüksek frekans gücü, güçlü elektrik ekipmanlar ve çatlar elektromagnetik dalgalar oluşturacak ve elektromagnet araştırmalarının sesli kaynakları olacak. Yukarıdaki aygıtlar metal rafları ile çevrilebilir ve sonra yerleştirilebilir. Elektromagnetik induksiyon yüzünden neden olan araştırma çok etkili.

(4) Optik izolasyon: Optik izolatörler farklı devre tahtaları arasındaki karşılaşmadan kaçırabilir. Yüksek hızlı optik izolatörler sık sık DSP ve diğer aygıtların arayüzünde kullanılır (sensörler, değiştirmeler, etc.).

Yazılım engelleme tasarımı: Yazılım engelleme yasaklaması, donanım engellemesi yerine koyamayacak avantajı var. DSP uygulama sisteminde, yazılım karşılığına karşılaşma yeteneğinin tamamen kullanılması gerekiyor, bu yüzden araştırmaların etkisini bastırmak için. 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, vb.

(2) Tuzağı ayarlayın: kullanılmamış programlama alanında bir boot program ı ayarlayın. Programın rahatsız edildiğinde ve bu alana atladığında, boot program ı güclü yakalanmış programı belirtilen adrese yönlendirecek, yanlış programı düzeltmek için özel bir program kullanılacak. işlemek için.

(3) Yapılandırma geri dönüşü: DSP sistemi program tarafından rahatsız edildiğinde program ı otomatik olarak doğru yola koymasını engelleyebilecek iki ya da üç bayt NOP'u iki-üç bayt verin.

(4) Gözlemci zamanı ayarlayın: Eğer kontrol dışı program ı "sonsuz döngü" girerse, "watchdog" teknolojisi genelde programı "sonsuz dönüşten çıkarmak için kullanılır. Prensip, takım dönemine göre bir puls oluşturur. Eğer bu puls oluşturmak istemiyorsanız, DSP zamanlayıcısını ayarlama döneminden daha az bir süre içinde temizlemelisin; Ama DSP program ı kaçtığında kullanılmaz. Zamanlayıcı kurallara göre temizlenecek, yani zamanlayıcı tarafından üretilen puls DSP reset sinyali olarak kullanılır ve DSP'i tekrar başlatmak için kullanılır.

Elektromagnetik uyumluluğu tasarımı: Elektromagnetik uyumluluğu elektronik ekipmanların genellikle karmaşık elektromagnet çevrelerinde çalışma yeteneğini anlatır. Elektromagnetik uyumlu tasarımın amacı elektronik ekipmanları sadece çeşitli dış araştırmalarını bastırmak değil de elektronik ekipmanların elektromagnetik araştırmalarını diğer elektronik ekipmanlara da azaltmak. Gerçek PCB tahtasında yakın sinyaller arasında, yanlış konuşma arasında daha az elektromagnet etkileşim var. Kısaca konuşmasının boyutu, dağıtılmış kapasitetiyle ve döngüler arasında dağıtılmış induktans ile bağlı. Böyle sinyaller arasındaki karşılaştığı elektromagnet araştırmalarını çözmek için aşağıdaki ölçüler alınabilir:

Mantıklı bir kablo genişliğini seçin: Bastırılmış kablo üzerindeki geçici akışın tarafından sebep olan etkiler araştırması genellikle bastırılmış kablo komponenti tarafından neden oluyor ve bunun etkilenmesi bastırılmış kablo uzunluğuna proporsyonal ve genişliğine tersi proporsyonal oluyor. Bu yüzden, araştırmaları bastırmak için kısa ve geniş kabloları kullanmak yararlı. Saat sürücülerin liderleri ve sinyal çizgileri genelde büyük geçici akışları vardır ve basılı yöneticileri mümkün olduğunca kısa olmalı. Diskretli komponent devreleri için, basılı kabloların genişliği yaklaşık 1,5 mm üzerinde şartları uygulayabilir; Tümleşik devreler için, basılı kabloların genişliği 0,2mm ve 1,0mm arasında seçildir. Izgarası şeklindeki düzenleme yapısı kabul edildi. Özel yöntem, PCB'nin ilk katının üzerinde yazılmış devre tahtasının ilk katını doğrudan yola çıkarmak ve sonraki katını dikey olarak yola çıkarmak.

Sıcak patlama tasarımı: Sıcak patlamayı kolaylaştırmak için, basılı tahta bağımsız yerleştirildi., ve tahta boşluğu 2 cm'den daha büyük olmalı.. Aynı zamanda, Bastırılmış masadaki komponentlerin düzenleme kurallarına dikkat et. Ufqiy yönde, yüksek güç aygıtları, basılı masanın kenarına kadar yakın olarak ayarlanıyor., Bu yüzden ısı aktarım yolunu kısayacaktır. dikey yönde, yüksek güç cihazları basılı tahtasının üstüne kadar yakın olarak ayarlanıyor., bu yüzden diğer komponentlerin sıcaklığına etkisini azaltmak. Sıcaklığa daha hassas olan komponentler sıcaklığın mümkün olduğu kadar düşük olduğu bölgelerde yerleştirilmeli., ve yüksek ısı üretimli aygıtların üstünde yerleştirilemez.. Hızlı bir DSP uygulama sisteminin tasarımında, teorden gerçekliğe mükemmel tasarımı nasıl değiştirmek, yüksek kalitede bağlı. PCB tahtası. DSP devresinin operasyon frekansı yükseliyor ve yükseliyor., Pins daha yoğunlanıyor ve araştırmalar artıyor.. , sinyalin kalitesini nasıl geliştirmesi çok önemlidir. Bu yüzden..., Sistemin performansı iyi olup olmadığını tasarımcının kalitesinden ayrılmaz mı? PCB tahtası.