PCB Teknik - DSP PCB tasarımının kalitesini nasıl garantiye alacağız

Çip integrasyonunun arttığı derecede, çip pinlerin sayısı artıyor ve aygıtların paketlenmesi sürekli DIP'den OSOP'a, SOP'den PQFP'e ve PQFP'den BGA'ya sürekli değişiyor. TMS320C6000 seri aygıtları BGA paketi kabul ediyor. BGA paketinin devre uygulaması konusunda, yüksek başarılı hızının, düşük tamir hızının ve yüksek güveniliğinin özellikleri var. Daha çok ve daha geniş kullanılır. Ancak, BGA paketi toplu ağ çipi paketine ait olduğu için geliştirme altında. Sistemin fiziksel gerçekleştirmesi, yani tahta seviyesi tasarımı çok hızlı dijital devre tasarım tekniklerini içeriyor.

Yüksek hızlı sistemlerde ses araştırmalarının nesili ilk etkileyici faktördür. Yüksek frekans PCB devreleri de radyasyon ve çarpışmalar üretecektir. Daha hızlı sınır oranları çarpışma, refleks ve karışık konuşma üretecektir. Eğer yüksek hızlı sinyal düzenlemesinin ve rutlamasının partikularını düşünmezseniz, tasarlanmış devre tahtası do ğru çalışmayacak. Bu yüzden, PCB tahta tasarımının başarısı DSP devre tasarımı sürecinde çok kritik bir bağlantıdır.

Bu yüzden PCB kurulun tasarlama kalitesi çok önemlidir. İyi tasarım konseptini gerçekliğe dönüştürmenin tek yolu bu. Daha sonra PCB tahtalarının yüksek hızlı DSP sistemlerinde güvenilir tasarımında ilgilenmeli birkaç sorun tartışıyor.

1. Güç tasarımı

PCB tahtasında yüksek hızlı bir DSP sisteminin tasarımında düşünmeli ilk şey enerji tasarımı. Elektrik tasarımında, bu metodlar genellikle sinyal integritet sorunlarını çözmek için kullanılır.

1. Güç ve toprak ayrılmasını düşünün

Dört tahtasının özel bir yer katı ve güç katı olup olmadığına rağmen, elektrik temsili ve toprak arasında kesin ve mantıklı dağıtılmış bir kapasitet eklenmeli. Uzay kurtarmak ve deliklerden sayısını azaltmak için daha fazla çip kapasitelerini kullanmak öneriliyor. Çip kapasitörü PCB tahtasının arkasına yerleştirilebilir, yani soldering yüzeyi. Çip kapasitörü delikten geniş bir kabla bağlanmış ve güç sağlığına ve yere delikten bağlanmış.

2. Elektrik dağıtımı için düzenleme kurallarını düşünün

Analog ve dijital güç uçaklarını ayrı edin

Yüksek hızlı ve yüksek değerli analog komponentleri dijital sinyallere hassas. Örneğin, amplifikatör, puls sinyaline yaklaştırmak için değiştirme sesini genişletir. Bu yüzden tahtın analog ve dijital parçaları, güç katı genellikle ayrılması gerekiyor.

3. Isolat duyarlı sinyaller

Bazı duyarlı sinyaller (yüksek frekans saatleri gibi) özellikle gürültü müdahalesine duyarlıdır ve yüksek seviyeli izolasyon ölçüleri için alınmalıdır. Yüksek frekans saati (20MHz'in üstündeki bir saat veya 5'den az bir dönüş zamanı olan bir saat) toprak tel eşiği olmalı, saat çizgisinin genişliği en az 10 mil olmalı ve eskort alan tel genişliği en az 20 mil olmalı. Döşek yerle iyi bir bağlantıdır ve her 5 cm yerle bağlanmak için yumruklanıyor. 22Ω-220Ω saldırıcı, saat yollama tarafındaki serilerde bağlı olmalı. Bu çizgiler tarafından getirilen sinyal sesi nedeniyle ilgileniyor.

2. Yazılım ve donanım engelleme tasarımı

Genelde, yüksek hızlı DSP uygulama sistemi PCB tahtaları sistemin özel ihtiyaçlarına göre kullanıcılar tarafından tasarlanmış. Sınırlı tasarım yetenekleri ve laboratuvar koşulları yüzünden, eğer mükemmel ve güvenilir karşılaşma ölçüleri alınmazsa, çalışma çevresi ideal olmadığında, elektromagnyetik araştırma bulunduğu zaman DSP program ının akışını bozulmasına neden olur. DSP'nin normal çalışma kodu geri yüklenemediğinde, program ı kaçacak veya kazanacak ve bazı komponentler bile hasar edilebilir. İlişkileri karıştırma ölçülerini almak için dikkat verilmeli.

1. Hardware anti-interference tasarımı

Yazılım karşılık etkinliği yüksektir. Sistem karmaşıklığı, maliyeti ve volum tolerabilir olduğunda, donanım karmaşık tartışma tasarımı tercih edilir. Genelde kullanılan donanım karşılaşma teknolojileri aşağıdaki kategorilere toplanabilir:

(1) Yazılım filtresi: RC filtrü tüm tür yüksek frekans arayüz sinyallerini çok zayıflatır. Örneğin, burr'ın araştırmalarını bastırılabilir.

(2) Reasonable grounding: Reasonable design of grounding system, high-speed digital and analog circuit systems, low-impedance, large-area grounding layer olmak çok önemli. Yer katı sadece yüksek frekans akışları için düşük impedans dönüşü yolunu sağlayabilir, ama EMI ve RFI'yi de küçültürebilir ve dış araştırmaların da koruması etkisi vardır. PCB tasarımı sırasında analog topraklarını dijital topraktan ayır.

(3) Taşıma ölçüleri: AC gücü, yüksek frekans gücü, güçlü şu an ekipmanlar ve çatlar elektromagnetik dalgalar oluşturacak ve elektromagnet interferinin sesi kaynağı olacak. Yukarıdaki aygıtlar metal kabuğu ile çevrilebilir ve yerleştirilebilir. Bu iki kalkanın elektromagnetik induksiyonun sebebi olan araştırma çok etkilidir.

(4) Fotoelektrik izolasyon: fotoelektrik izolatör farklı devre tahtaları arasındaki karşılaşmadan kaçırabilir. Yüksek hızlı fotoelektrik izolatörü sık sık DSP ve diğer aygıtların arayüzünde kullanılır (sensörler, değiştirmeler, etc.).

2. Yazılım engelleme tasarımı

Yazılım karşılığına karşılaştırma karşılığında donanım karşılığını değiştiremeyecek avantajı var. DSP uygulama sisteminde, uygulamaların karşılaştırma yeteneğini de müdahalelerin etkisini azaltmak için tam olarak kullanılmalı. 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 ve böyle.

(2) Tuzağı ayarlayın: kullanılmadığınız program alanında bir başlatma program ının bölümünü ayarlayın. Programı araştırma yüzünden bu alana atladığında, başlatma program ı, yakalanmış programı belirtilen adrese gönderecek ve orada hata programını düzeltmek için özel bir program kullanacak. İşleme.

(3) Öğretmen redundancisi: İki ya da üç byte operasyon talimatı NOP'u iki byte talimatı ve üç byte talimatı ardından yerleştirin. Bu program ı, DSP sistemi kaçtığı zaman programın rahatsız edilmesini engelleyebilir.

(4) Gözlemci zamanı ayarlayın: Eğer kontrol dışında bir program ın "sonsuz döngü" girerse, "watchdog" teknolojisi genelde programı "sonsuz döngü" dışında yapmak 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, zamanlayıcı gerektiği kadar temizlenmeyecek, ve zamanlayıcı tarafından oluşturduğu puls tekrar DSP reset sinyali olarak kullanılacak ve DSP yeniden başlatmak için kullanılacak.

Üç, elektromagnet uyumlu tasarımı

Elektromagnetik uyumluluğu elektronik ekipmanların genellikle karmaşık bir elektromagnet çevresinde çalışması yeteneğini gösterir. Elektromagnetik uyumlu tasarımın amacı, tüm tür dış araçlarını bastırmak için elektronik ekipmanları etkinleştirmek, aynı zamanda elektronik ekipmanların elektromanyetik araştırmalarını diğer elektronik ekipmanlara da azaltmak. Gerçek PCB tahtasında, yakın sinyaller arasında birçok ya da az elektromagnetik interferans fenomeni var. Kısaca konuşmanın boyutu, dağıtılmış kapasitetiyle ve döngüler arasında dağıtılmış induktans ile bağlı. Sinyaller arasındaki bu karşılaştığı elektromagnet arayüzünü çözmek için aşağıdaki ölçüler alınabilir:

1. Mantıklı bir kablo genişliğini seçin

Bastırılmış hatlarda geçici akışın tarafından üretilen etkiler, genellikle bastırılmış kabloların incelenmesine neden oluyor ve bu etkilenmesi bastırılmış kabloların uzunluğuyla proporsyonal ve genişliğine tersi proporsyonal oluyor. Bu yüzden kısa ve geniş kabloların kullanımı araştırmalarını bastırmak için yararlı. Saat liderlerinin sinyalleri ve otobüs sürücülerinin genellikle büyük geçici akışları vardır ve basılmış kabloları mümkün olduğunca kısa olmalı. Diskretli komponent devreleri için, basılı kablo genişliği gerekçelerine uygulamak için yaklaşık 1,5 mm; Tümleşik devreler için, basılı kablo genişliği 0,2mm ve 1,0mm arasında.

2. Tik-tak-parmağının ızgara şeklindeki düzenleme yapısını kabul et.

Özel yöntem, PCB tahtasının ilk katmanında yatay katmanın ve sonraki katmanın dikey katmanın üzerinde kablo bağlaması.

Dördüncü, ısı bozulma tasarımı

Sıcak dağıtımı kolaylaştırmak için, basılı tahta kendi başına yerleştirilmesi en iyidir ve tahta boşluğu 2 cmden daha büyük olmalı. Aynı zamanda, basılı tahtadaki komponentlerin düzenleme kurallarına dikkat et. Ufqiy yönde, yüksek güç aygıtları, sıcak aktarma yolunu kısaltmak için basılı tahtasının kenarına yakın olduğu kadar ayarlanır; Dikey yönde, yüksek güç aygıtları basılı tahtasının üstünde olabildiğince yakın olarak ayarlanır, bu yüzden diğer komponentlerin sıcaklığına etkisini azaltır. Sıcaklığa daha hassas olan komponentler mümkün olduğunca relativ düşük sıcaklığı olan bölgelerde yerleştirilmeli ve büyük miktarda ısı üreten aygıtlar üzerinde direkt yerleştirilmeli.

Yüksek hızlı DSP uygulama sistemlerinin çeşitli tasarımlarında teorden mükemmel tasarımı gerçekliğe nasıl dönüştüreceğimiz, yüksek kaliteli PCB tahtalarına bağlı. Sinyalin kalitesini nasıl geliştirmesi çok önemlidir. Bu yüzden sistemin performansı iyi olup olmadığı için tasarımcının PCB tahtasının kalitesinden ayrılmaz.