PCB Teknik - Karışık sinyal PCB tasarımının düzenleme ve düzenleme yöntemi analizi

Modern karışık sinyal PCB tasarımında başka bir zorluk, GTL, LVTTL, LVCMOS ve LVDS mantıkları gibi daha farklı dijital mantık cihazları vardır. Her mantıklı devrelerin mantıklı sınırı ve voltaj dönüşü farklı, fakat bu farklı mantıklı sınırlar voltaj dönüşü ile devre PCB üzerinde birlikte tasarlanmalı. Burada, yüksek yoğunlukta, yüksek performans, karışık sinyal PCB düzenlemesi ve düzenleme tasarımın temel analizi ile başarılı stratejileri ve teknolojileri başarabilirsiniz.

Karışık sinyal devre dönüşünün temel

Dijital ve analog devreler aynı komponentleri aynı tahtada paylaşırken devrelerin düzenlemesi ve düzenlemesi metodik olmalı.

Karıştırılmış sinyal PCB tasarımında güç temizleme için özel ihtiyaçlar var ve sesi bağlamaktan kaçırmak için analog gürültü ve dijital devre sesi birbirinden ayrılması gerekiyor. Sonuç olarak düzenleme ve düzenleme karmaşıklığı artıyor. Elektrik yayınlama hatlarının özel ihtiyaçları ve analog ve dijital devreler arasındaki ses bağlantısını izole etme ihtiyaçları karışık sinyal PCB'lerin düzenlemesinin ve düzenlemesinin karmaşıklığını arttırdı.

Eğer A/D dönüştürücüsünün analog amplifikatörünün güç tasarımı ve A/D dönüştürücüsünün dijital güç tasarımı birlikte bağlanılırsa, analog parçasının ve devenin dijital parçasının karşılaşma etkisini neden edecek olabilir. Belki de girdi/çıkış bağlantılarının yeri yüzünden düzenleme tasarımı dijital ve analog devrelerin düzenlemesini karıştırmalıdır.

Düzenlemeden önce mühendisler düzenleme ve rotasyon tasarımın temel zayıflarını çözmeli. Yanlış yargılamalarla bile, çoğu mühendisler potansiyel elektrik etkilerini belirlemek için dizayn ve bilgi kullanırlar.

Aşağıdaki teknoloji karışık sinyal PCB düzenini gösterir ve OC48 arayüz kartının tasarımı üzerinden dolaşır. OC48 optik taşıyıcı Standard ı 48'u gösteriyor, ki temel olarak 2.5Gb seri optik iletişim kuralıdır. Modern iletişim ekipmanlarında yüksek kapasitede optik iletişim standartlarından biridir. OC48 arayüz kartı birkaç tipik karışık sinyal PCB düzeni ve düzenleme sorunları içerir. Düzenleme ve düzenleme süreci karışık sinyal PCB düzenleme tasarımını çözmek için sıralama ve adımları belirtecek.

OC48 kartı, optik sinyallerin ve analog elektrik sinyallerin ikidireksiyonel dönüşünü fark eden optik bir aktarıcı var. Analog sinyal girdi ya da çizdiği dijital sinyal işlemcisi, DSP bu analog sinyalleri OC48 kartı üzerinde mikroprocessörle bağlanabilen dijital mantıklı seviyelere dönüştürür. Bağımsız fazla kilitli döngü, güç filtrü ve yerel referens voltaj kaynağı da integre edilir.

Onların arasında mikro işlemci çok güç cihazı, ana güç 2V ve 3.3V I/O sinyal gücü tahtadaki diğer dijital cihazlar tarafından paylaşır. Bağımsız dijital saat kaynağı OC48 I/O, mikro işlemci ve sistem I/O için saat sağlıyor.

Farklı fonksiyonel devre bloklarının düzenleme ve düzenleme ihtiyaçlarını kontrol ettikten sonra, başlangıçta 12 katı tahtası öneriliyor. Mikrostrip ve strip çizgilerinin yapılandırması yakın düzenleme katlarının birleşmesini ve impedance kontrolünü geliştirebilir. İlk ve ikinci katlar arasında, duygusal analog kaynakların, CPU kabloları ve PLL filtr enerjisini mikroprocessör ve DSP aygıtlarından birinci katta ayırmak için yerleştirme katı ayarlandı. Güç ve toprak uçakları her zaman iki çift olarak görünüyor, 3.3V elektrik uçağı için OC48 kartında yapılmış gibi. Bu güç sağlığı ve toprak arasındaki impedans azaltır, bu yüzden güç sinyalindeki sesi azaltır.

Dijital saat hatlarını ve yüksek frekans analog sinyal hatlarını enerji uçağının yakınlarında çalışmaktan kaçırmayın. Yoksa güç sinyalinin sesi duyarlı analog sinyaline bağlanacak.

Dijital sinyal düzenlemesinin ihtiyaçlarına göre, güç ve analog yeryüzü açılışının (bölünmesi) kullanımını dikkatli düşünün, özellikle karışık sinyal aygıtlarının giriş ve çıkış sonlarında. Yaklaşık sinyal katmanın açılışından geçerken, impedance sonsuzluğuna ve zayıf transmis hattı dönüşüne sebep olur. Bunlar sinyal kalitesi, zamanlama ve EMI sorunlarına sebep olacak.

Bazen birkaç toprak katı ekliyor ya da bir cihazın altında yerel güç katı ya da toprak katı için birkaç dış katı kullanıyor, a çılışını yok edip yukarıdaki sorunlardan kaçırabilir. OC48 arayüz kartında birçok yer katı kullanılır. Açık katının pozisyonunu ve düzenleme katını korumak kart deformasyonundan kaçıp üretim sürecini basitleştirebilir. 1 ounce bakra çarpılmış laminatlar büyük akışlara yüksek dirençlidir, 3.3V güç katı ve uyumlu yeryüzü katı için 1 ounce bakra çarpılmış laminatlar kullanılmalı ve 0.5 ounce bakra çarpılmış laminatlar diğer katlar için kullanılabilir. Bu geçici yüksek akışları ya da sıcaklıkları Voltage fluktuasyonundan neden olabilecek.

Yer uça ğından karmaşık bir sistem tasarlarsanız, 0,093 santim ve 0,100 santim kalıntıyla kartları kullanmalısınız. Kartın kalınlığı da patlama ve deliğin düzenleme özelliğine göre ayarlanması gerekiyor, böylece tamamlanan kartın kalınlığına göre delik elmesinin aspekti oranı üretici tarafından verilen metallisiz deliğin aspekti oranını aşmaması için.

Eğer düşük maliyetli, yüksek yiyecek reklam ürünü en azından dizayn katı sayısıyla tasarlamak istiyorsanız, düzenlemeden veya düzenlemeden önce karışık sinyal PCB üzerindeki tüm özel güç malzemelerinin bilgisayarını dikkatli düşünmelisiniz. Düzenleme ve rotasyon başlamadan önce hedef üreticisi ilk katlama plan ını incelesin. Aslında, katı bitmiş ürünün kalıntısına, katların sayısına, bakın ağırlığına, impedansı (tolerans ile) ve en küçük katlar ve delikler üzerinden dayanılmalı. Yapıcı yazılı bir katlama tavsiyesi sunmalı.

Bu teklif kontrol edilmiş impedance strip çizgisinin ve mikrostrip çizgisinin tüm yapılandırma örneklerini dahil etmelidir. İmparans tahmini üreticinin impedansı ile birleştirmelisin. Sonra, CAD yönlendirme kurallarını geliştirmek için kullanılan simülasyon aracındaki sinyal yönlendirme özelliklerini doğrulamak için bu impedance tahminleri kullanın.

OC48 kart düzeni

Yüksek hızlı analog sinyali optik geçici ve DSP arasında dış sese çok hassas. Aynı şekilde, tüm özel güç temsili ve referens voltaj devreleri de kartının analog ve dijital elektrik transmisi devreleri arasında birçok bağlantı yaratıyor. Bazen, şasi şeklinde sınırlı, yüksek yoğunluk tahtası tasarlanmalı. Dışarı optik kabel erişim kartının yüksek pozisyonu ve optik aktarıcının relativ yüksek komponent boyutu yüzünden kartdaki geçici yeri çoğunlukla sabitlenmiş. Sistem I/O bağlantı pozisyonu ve sinyal dağıtımı da tamir edildi. Bu düzenlemeden önce tamamlanmalı temel çalışma.

En başarılı yüksek yoğunlukta analog düzenleme ve rotasyon şemaları gibi, düzenleme rotasyon ihtiyaçlarına uymalı ve düzenleme ve rotasyon ihtiyaçları dengelenmelidir. Karışık sinyal PCB ve 2V operasyon voltajı olan yerel CPU çekirdeğinin analog bir parçası için "düzenlemeden önce" metodu kullanmayı önerilmez. OC48 kartı için, analog referens voltajı ve analog elektrik teslimatı bypass kapasitörü dahil olan DSP analog devre bölümü ilk olarak etkileşimli olarak bağlanmalı. Dönüştürüğünü tamamladıktan sonra, analog komponentler ve sürücüler ile tüm DSP'nin en kısa sürücü, yüksek hızlı analog farklı sinyalden DSP'e kadar en kısa sürücü sürücüler uzunluğunu tamamen sağlamak için optik geçici ile yeterince yakın yerleştirilmeli. Farklı düzenleme ve rotasyon simetrisi ortak moda sesinin etkisini azaltır. Ama yolculuk yapmadan önce düzenlemenin en iyi plan ını tahmin etmek zor.

PCB düzeni için dizayn rehberlerinin çip dağıtıcısını görüntüleyin. Kurallara uygun tasarlamadan önce dağıtıcının uygulama mühendisiyle tamamen iletişim kuralım gerekiyor. Çoğu çip dağıtıcıları yüksek kaliteli düzenleme tavsiyelerini sunmak için ciddi zaman sınırları vardır. Bazen, sağladıkları çözümler cihazı kullanan "ilk seviye müşterileri" için olabilir. Sinyal integritet (SI) tasarımı alanında, yeni aygıtların sinyal integritet tasarımı özellikle önemlidir. Bölümcülerin temel rehberlerine göre ve paketteki her güç ve toprak pipinin özel ihtiyaçlarıyla birleştirildiğine göre, OC48 kartını birleştirilmiş DSP ve mikroprocessörle belirlemeye başlayabilirsiniz.