PCB Teknik - Yüksek frekans devre PCB tasarımı

Komponentler yüksek hızlı, düşük tüketim, küçük boyutlu ve yüksek karşılaşma yönünde gelişiyor. Bu geliştirme treni basılı devre tahtalarının tasarımı için birçok yeni ihtiyaç verir. PCB tasarımı elektronik ürünlerin tasarımında önemli bir aşamadır. Elektrik şematik diagram ı tasarlandıktan sonra, yapısal ihtiyaçlarına ve funksyonal bölüme göre birkaç fonksiyonel tahta belirlenmeli ve her fonksiyonel tahta PCB'nin dış boyutları ve yerleştirme metodları aynı zamanda belirlenmeli. Gözlük ayıklama ve tutuklama uygun yolunu, korumak, ısı bozulma ve EMI performansı gibi faktörler de düşünün. Mühendislere düzenleme ve düzenleme plan ını belirlemek, anahtar devrelerinin, sinyal çizgilerinin ve düzenleme metodlarının detaylarını belirlemek ve takip edilecek düzenleme prinsiplerini belirlemek için gerekli. PCB tasarım sürecinin birkaç adım kontrol edilmeli, analiz edilmeli ve değiştirilmeli. Tüm düzenleme tamamlandıktan sonra, işlenmeden önce bütün kural kontrolünü geçirebilir.

1. İçeri

2. Yüksek hızlı PCB tasarımı

Produkt mühendisliğinde, PCB tasarımı çok önemli bir pozisyon alır, özellikle yüksek frekans elektrik tasarımında. Bazı genel kurallar var ve bu kurallar genel rehberlik olarak tedavi edilecek. PCB tasarım prensiplerini ve yüksek frekans devrelerinin tekniklerini tasarımına uygulamak tasarım başarısız hızını büyük olarak arttırabilir.

(1) Yüksek hızlı devre PCB'nin tasarım prensiplerini silmek

1. Mantık hayranı küçültmek için sadece bir yük taşımak en iyisi.

2. Çıkış ve yüksek hızlı sinyal çizgisinin sonu arasında olabildiğince delikler arasından kullanılmasından kaçın ve pinin örneğinin çarpışmasından kaçın. Özellikle saat sinyal çizgisinin özel dikkatine ihtiyacı var.

3. Yukarı ve aşağı katların sinyal çizgileri sağ açılarda dönüşmek için birbirlerine perpendikli olmalı.

4. Parallel sonlandırma yükü karşı karşılığı alın sonuna kadar yakın olmalı.

5. En az refleksiyonu sağlamak için tüm açık hatların uzunluğu (ya da çizgilerin eşleşmeden çizgiler) aşağıdaki formüllere uymalı:

Açık yol uzunluğu (inç)

trise--sinyal artış zamanı (ns)

tpd--Çizgi propagasyon gecikmesi (0.188ns/in--strip çizgi özelliklerine göre).

Birçok hızlı mantıklı devrelerin tipik yükselmesi zamanı:

6. Açık devreğin uzunluğu yukarıdaki formül tarafından gereken değeri a ştığında, bir seri damlatıcı dirençleri kullanılmalı ve seri sonlandırma dirençleri mümkün olduğunca çıkış pişine bağlanmalı.

7. Analog devreyi ve dijital devreyi ayrılmasını sağlayın. AGND ve DGND bir induktör veya magnetik dağ ile birlikte bağlanmalı ve A/D dönüştürücüsüne kadar yakın olmalı.

8. Elektrik tasarımının yeterince ayrılmasını sağlayın.

9. Yüzey dağ dirençleri ve kapasitörleri kullanmak en iyisi.

(2) Bağlama ve ayrılma

1. Çıkarma kapasitesini seçmeden önce, ilk olarak yüksek frekans akışlarını filtretmek için rezonans frekans ihtiyaçlarını hesapla.

2. Kendini sıcaklığın üstünde kapasitör etkileyici olacak ve ayrılma kapasitesini kaybedecek. Bazı mantıklı devrelerin ortak kapasitesinin kendi rezonant frekansından daha yüksek spektral enerjisi olduğunu belirtmeli.

3. Konteinerin kendisinin rezonans frekansı, kendine rezonans frekansı denir. Eğer yüksek frekansları silmek istiyorsanız

4. Dönüşte bulunan RF enerjisine dayanan gerekli kapasitet değerini, değiştirme devrelerinin yükselmesi ve özel dikkatinin frekans menzilini hesaplamak gerekir. Tahmin etme ya da önceki alışkanlık kullanımına göre kullanma.

5. Yer ve güç uçaklarının rezant frekanslarını hesaplayın. Bu iki uçakla inşa edilen çözümleme kapasitörü en büyük yararı ulaşabilir.

6. Yüksek hızlı komponentler ve geniş RF bandwidth enerjisi olan bölgeler için, RF enerjisini büyük bandwidth ile kaldırmak için çoklu kapasitörler paralel olarak kullanılmalı. Ayrıca, büyük kapasitör yüksek frekanslarda etkilendiğinde, küçük kapasitör kapasitetli kalır. Özellikle bir frekans olarak, LC rezonant devre oluşturacak, sonsuz impedans sonuçlarında, bu yüzden bypass fonksiyonunu tamamen kaybedecek. Eğer bu olursa, tek bir kapasitörü kullanmak daha etkili.

7. Bütün güç girdi bağlantılarının tarafından paralel kapasitörleri devre tahtasında ve yükselen zamanı 3n'den daha hızlı olan komponentlerin güç pinleri ayarlayın.

8. PCB elektrik girdi terminalinin çizgi yönünde, devre değiştirildiğinde oluşturduğu mevcut değişiklikleri sağlamak için yeterince büyük kapasitenin kapasitesini kullanmalı. Diğer devrelerin kapasitelerine aynı düşünce vermelidir. Operasyon akışını daha büyük, gerekli kapasitesi daha büyük. voltaj ve ağırlık pulasyonu azaltmak için sistemin stabiliyetini geliştirin. Bu yüzden kapasitör boğulması ve özgürlü tekerleklemenin ikinci rolünü örtüyor.

9. Eğer çok fazla deşiklik kapasitörü kullanılırsa, enerji tasarımından büyük bir miktar a ğır çekilecek. Bu yüzden büyük kapasitör grupı, büyük bir miktar akışını sağlamak için elektrik tasarımın çıkışına yerleştirilmeli.

(3) Etkileyici değiştirme ve eşleştirme

1. Düşük frekans devrelerinde eşleşme konsepti çok önemlidir (yük impedansı heyecanlandırma kaynağının iç direnişine eşit kılın). Yüksek frekans devrelerinde sinyal çizgi terminallerin eşleşmesi daha önemlidir:

Bir taraftan, ZL=Zc çizginin boyunca duran dalga olmadığını sağlamak için gerekli; Diğer taraftan, maksimum güç almak için sinyal çizginin giriş sonu ve heyecanlandırma kaynağının eşleşmesi gerekir. Bu yüzden eşleşme mikrodalgılık devresinin çalışma performansına doğrudan etkisi var. Görünen:

Eğer terminaller eşleşmezse, yansımalar ve duran dalgalar sinyal çizgisinde oluşacak ve yük gücü düşürmeye neden oluşacak (yüksek güçlü duran dalgalar da antinoğlu üzerinde ışıklar yaratacak).

Refleks dalgasının varlığı yüzünden, heyecanlandırma kaynağına negatif etkisi yaratacak, işlem frekansı ve çıkış gücünün stabiliyetini azaltmaya sebep olacak.

Ancak pratik olarak verilen yük impedance ve sinyal çizgisinin özellikleri kesinlikle aynı değildir ve sinyal çizgisinin impedance ve heyecanlandırma kaynağı kesinlikle konjugate değildir, bu yüzden impedance eşleştirme teknolojisini anlamak ve uygulamak gerekli.

2. λ/4 impedance dönüştürücü

Sinyal çizgi uzunluğu L=λ/4, yani βL=π/2, elde edebiliriz: Zin=Zc2/ZL

Yukarıdaki formül λ/4PCB iletişim satırından sonra, impedansı önemli değişecek. ZL eşleşmediğinde, PCB iletişim hatının yeniden yapılandırması uyuşturucu amacını ulaştırmak için kullanılabilir. Z'c ve Z'c'nin özellikleri imfazları olan iki PCB iletişim hattı için PCB iletişim hattı Z'c ve Z'c'nin uyuşturucu amacını ulaştırmak için bağlantılı olabilir.

İki PCB iletişim hatlarının farklı impedanslarla uyuşturduğundan sonra λ/4 impedans dönüştürücünün operasyon frekansı çok kısa olduğunu belirtmeli.

3. Tek dalga kısa devre eşleşiyor.

PCB iletişim hatının engellemesi, eşleşme amacını başarmak için PCB iletişim hatının uygun bir yapısıyla kısa devre hatını bağlayarak değiştirilebilir.

(4) PCB katlanmasıName

Yüksek frekans devrelerinde daha yüksek integrasyon ve daha yüksek dönüş yoğunluğu vardır. Çoklu katlı tahtaların kullanımı sadece düzenlemek için gerekli değil, ama araştırmalarını azaltmak için etkili bir yol. Kaynakların sayısının mantıklı bir seçimi yazılmış tahta boyutunu büyük olarak azaltır. Kalkanı kurmak için orta katından tam kullanılabilir. Bu daha iyi anlayabilir. Yakın toprak parazitik etkinliğini etkili olarak azaltır, sinyal transmisi uzunluğunu etkili olarak kısayabilir, sinyaller arasındaki karışık araştırmaları büyük ölçüde azaltır. Bunların hepsi yüksek frekans devrelerin güvenilir işlemesine yararlı. Aynı materyalin dört katı tahtasından daha iyi olduğunu gösteriyor. Çift panelin sesi 20 dB aşağıdır, fakat katların sayısını daha yüksek, üretim sürecini daha karmaşık ve maliyeti daha yüksek.

(5) Güç ayrılması ve yeryüzü kablo ayrılması

Farklı fonksiyonlar veya farklı ihtiyaçlar ile döngü sürücüsü genellikle güç izolasyonu ve yerleştirme gerekiyor. Örneğin, analog devreler ve dijital devreler, zayıf sinyal devreler ve güçlü sinyal devreler, hassas devreler (PLL, düşük titreme tetikleyici, etc.) ve diğer devreler birbirlerine karıştırılması gerekiyor, böylece devreler beklenen belirtilere uygulaması için.

Temel ihtiyaçlar:

1. Farklı bölgelerde güç katları veya yeryüzü katları enerji girişinde, genelde ağaç şeklindeki yapı veya parmak şeklindeki yapı ile birlikte bağlanmalı ve farklı fonksiyonel devrelerin yeryüzü bölüm yöntemi, bölüm boşluğu ve tahta kenarı 2mm'den az olmamalı.

2. Güç bölgeleri ve toprak bölgeleri farklı türler birbirlerini geçemez.

3. Köprükler ve trenler. Yer uçağının bölümünden dolayı, sinyal gönderme dönüşü çeşitli fonksiyonel devreler arasında sık sık kesilmez. Sinyal, güç ve toprak bağlantısını sağlamak için, değiştirme izolasyonun kullanımına (DC sinyallerini yayınlayamaz), optoküpler izolasyonu (yüksek frekansları yayınlamak zorunda) genelde köprü metodları kullanılır. "Köprü" aslında trendeki bir boşluk ve sadece bir yer var. Sinyal çizgi, güç tasarımı ve toprak tüm çizgisini buradan gösterilen şekilde geçiyor. Bu yöntemi kullandığında, eğer çoklu noktalar yerleştirme sistemi (bütün hızlı tasarımlar), köprünün her iki tarafını şas is toprağına bağlamak en iyisi.

3. Sonuç

Produkt mühendisliğinde, PCB tasarımı çok önemli bir pozisyon alır, özellikle yüksek frekans elektrik tasarımında. Aynı prensip tasarımı, aynı komponentler ve farklı insanlar tarafından üretilen PCB'ler farklı sonuçları vardır. Principle çalışan birçok şey var, fakat mühendislik içinde ulaşabilmek zor, ya da başkalarının ulaşabileceği şeyler, başkalarının ulaşamıyor. Bu yüzden PCB tahtasını yapmak zor değil ama PCB tahtasını yapmak kolay değil. İşler.