PCB Teknik - Yüksek hızlı PCB ile ilgili zor sorunları çözün

PCB tasarımı yaptığımızda, sık sık sık, impedance eşleşmeleri, EMI kuralları gibi çeşitli problemlerle karşılaşıyoruz. Bu makale yüksek hızlı PCB ile ilgili bazı sorular ve cevaplar birleştirdi.

1. Yüksek hızlı PCB tasarım şematiklerini tasarladığında impedance eşleşmesini nasıl düşüneceğiz?

Yüksek hızlı PCB devrelerini tasarladığında, impedance eşleşmesi tasarım elementlerinden biridir. İmpadans değeri yüzeysel katı (mikrostrip) veya iç katı (strip/çift strip çizgi) üzerinde yürüyen, referans katından (güç katı veya yeryüzü katından) uzaktan (elektrik katı veya yeryüzü katından), fırlatma genişliği, PCB materyali, etc. ile aynı ilişkisi vardır. İkisi de izlerin özellikle impedans değerini etkileyecek.

Bu demek oluyor ki, impedans değeri sadece sürüklemeden sonra kararlanabilir. Genelde, simülasyon yazılımı devre modelinin sınırlığı veya kullanılan matematiksel algoritmi yüzünden kesici impedans ile birkaç sürücü koşullarını hesaplamaz. Bu zamanlar sadece bazı terminatörler (sonlandırma) gibi seri dirençliği, şematik diagram ında rezerve edilebilir. İzlerin impedansı sonuçlarının etkisini azaltın. Sorunun gerçek çözümü, uçarken imkansız durmadan kaçırmak.

2. PCB tahtasında çoklu dijital/analog fonksiyon blokları varken, konvensiyonel yöntem dijital/analog yer ayırmak. Neden bu?

Dijital/analog topraklarını ayırmak için neden, dijital devre yüksek ve düşük potensial arasında değiştiğinde güç ve yerde sesi oluşturacaktır. Sesin büyüklüğü sinyalin hızlığına ve akıcın büyüklüğüne bağlı.

Yer uçağı bölüşmüyorsa ve dijital alan devrelerinden oluşturduğu ses relativiyle büyük ve analog alan devreleri çok yakın olursa, analog sinyal hala yeryüzü sesi ile araştırılacak, dijital-analog sinyaller geçmezse bile. Yani bölünmüş dijital-analog yöntemi sadece analog devre alanı büyük gürültü oluşturan dijital devre alanından uzak olduğunda kullanılabilir.

3. Hızlı PCB tasarımında tasarımcı EMC ve EMI kurallarını hangi tarafı düşünmeli?

Genelde, EMI/EMC tasarımı hem ışık edilmiş hem yönlendirilmiş yöntemleri aynı zamanda düşünmeli. Eski kısmı yüksek frekans kısmına ait (>30MHz) ve son kısmı düşük frekans kısmıdır (<30MHz). Bu yüzden yüksek frekanslara dikkat veremezsiniz ve düşük frekanslar parçasını görmezsiniz.

İyi bir EMI/EMC tasarımı aygıtı, PCB stack düzenlemesini, önemli bağlantı metodu, aygıt seçimi, etc. ile ilgilenmelidir. Eğer önce daha iyi bir anlaşma yoksa, sonra çözülecek. Çalışma yarısıyla iki kat sonuç yapar ve maliyeti artırar.

Örneğin, saat jeneratörünün yeri mümkün olduğunca dış bağlantıya yakın olmamalı. Yüksek hızlı sinyaller mümkün olduğunca iç katına gitmeli. Görüntülerini azaltmak için referans katının sürekliliğine dikkat edin. Aygıt tarafından basıldığı sinyalin düşük hızı yüksekliğini azaltmak için en küçük olmalı. Frekans komponentleri, kapasiteleri ayrılırken/ayrılırken, frekans cevabının güç uçağında sesi azaltmak için gerekçelerinin uyumlu olup olmadığına dikkat edin.

Ayrıca, yüksek frekans sinyallerinin dönüşü yoluna dikkat edin, radyasyon azaltmak için dönüş alanını mümkün olduğunca küçük kısmını sağlamak için (yani dönüş impedansı mümkün olduğunca küçük kısmını sağlamak için). Yeri de yüksek frekans sesinin menzilini kontrol etmek için bölünebilir. Sonunda, PCB ve ev arasındaki şesis alanını uygun olarak seçin.

4. İlişkisini azaltmak için PCB tahtası oluşturduğunda yer kablosu kapalı toplam formu oluşturmalı mı?

PCB tahtaları oluşturduğunda, araştırmaları azaltmak için genellikle dönüş alanı azaltılır. Yer çizgisini yerleştirdiğinde kapalı bir şekilde yerleştirmeli olmamalı, ama bir dalga şeklinde düzenlemek daha iyi. Yer bölgesi mümkün olduğunca arttırmalıdır.

5. Sinyal integritesini geliştirmek için yolculuk topoloji nasıl ayarlayabilir?

Bu tür ağ sinyal yöntemi daha karmaşık, çünkü tek yöntemli, iki yöntemli sinyaller ve farklı düzey sinyaller için topoloji etkileri farklı ve hangi topoloji sinyal kalitesine faydalı olduğunu söylemek zordur. Ve kullanılacak topoloji mühendislere çok talep ediyor, devre prensiplerini, sinyal tiplerini ve zorluklarını anlamanı gerektiğinde.

6. PCB düzeni ve sürücülerini 100M üstündeki sinyallerin stabiliyetini sağlamak için nasıl çözeceğiz?

Yüksek hızlı dijital sinyal düzenlemesinin anahtarı sinyal kalitesine ulaşım hatlarının etkisini azaltmak. Bu yüzden, 100 M üzerindeki yüksek hızlı sinyallerin düzenlemesi, sinyal izlerinin mümkün olduğunca kısa olmasını istiyor. Dijital devrelerde, yüksek hızlı sinyaller sinyal yükselen erteleme zamanı ile tanımlanır.

Ayrıca farklı sinyaller (TTL, GTL, LVTTL gibi) sinyal kalitesini sağlamak için farklı yöntemler vardır.