Công nghệ PCB - Thiết kế PCB tốc độ cao và chiến lược mô phỏng bảng sao chép

Hiện nay, thiết kế PCB tốc độ cao được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực truyền thông, máy tính, đồ họa và xử lý hình ảnh. Trong các lĩnh vực này, các kỹ sư sử dụng các chiến lược thiết kế PCB tốc độ cao khác nhau, bao gồm các chiến lược thiết kế quá mức cho mô phỏng và phân tích sao chép bảng.

Trong viễn thông, thiết kế rất phức tạp, với tốc độ truyền dữ liệu, giọng nói và hình ảnh cao hơn nhiều so với 500Mbps. Trong truyền thông, mọi người theo đuổi việc tung ra các sản phẩm hiệu suất cao hơn nhanh hơn, nhưng chi phí không phải là ưu tiên hàng đầu. Một chút Họ sẽ sử dụng nhiều lớp tấm hơn, đủ mặt phẳng nguồn và mặt đất, và sử dụng các thành phần riêng biệt để đạt được kết hợp trên bất kỳ đường tín hiệu nào có thể có vấn đề tốc độ cao.

Họ có các chuyên gia SI (tính toàn vẹn tín hiệu) và EMC (khả năng tương thích điện từ) sao chép mô phỏng và phân tích Andante trước khi đi dây. Mỗi kỹ sư thiết kế tuân theo các quy định thiết kế nội bộ nghiêm ngặt. Do đó, các kỹ sư thiết kế trong lĩnh vực truyền thông thường sử dụng chiến lược thiết kế PCB tốc độ cao được thiết kế quá mức này.

Thiết kế bo mạch chủ trong lĩnh vực máy tính gia dụng là một cực đoan khác. Chi phí và hiệu quả là trên hết. Các nhà thiết kế luôn sử dụng chip CPU nhanh nhất, tốt nhất và hiệu suất cao nhất, công nghệ bộ nhớ và các mô-đun xử lý đồ họa để tạo thành các máy tính ngày càng phức tạp. Bo mạch chủ máy tính gia đình thường là bảng 4 lớp. Một số công nghệ thiết kế PCB tốc độ cao rất khó áp dụng trong lĩnh vực này. Do đó, các kỹ sư trong lĩnh vực máy tính gia đình thường sử dụng các phương pháp nghiên cứu quá mức để thiết kế bảng mạch PCB tốc độ cao. Họ phải nghiên cứu đầy đủ các chi tiết của thiết kế. Tình huống này giải quyết những vấn đề mạch tốc độ cao thực sự.

Tình hình chung của thiết kế PCB tốc độ cao có thể khác nhau. Các nhà sản xuất các thành phần chính trong PCB tốc độ cao (CPU, DSP, FPGA, chip chuyên dụng trong ngành, v.v.) sẽ cung cấp các tài liệu thiết kế chip liên quan thường được cung cấp dưới dạng hướng dẫn thiết kế và thiết kế tham khảo. Tuy nhiên, có hai vấn đề ở đây: Thứ nhất, các nhà sản xuất thiết bị cũng có một quy trình để hiểu và áp dụng tính toàn vẹn của tín hiệu, trong khi các kỹ sư thiết kế hệ thống luôn muốn sử dụng các chip hiệu suất cao mới nhất ngay từ lần đầu tiên, vì vậy các hướng dẫn thiết kế do các nhà sản xuất thiết bị đưa ra có thể chưa chín muồi. Do đó, một số nhà sản xuất thiết bị cung cấp nhiều phiên bản hướng dẫn thiết kế tại các thời điểm khác nhau. Thứ hai, các ràng buộc thiết kế do các nhà sản xuất thiết bị đưa ra thường rất khắt khe và các kỹ sư thiết kế có thể gặp khó khăn trong việc đáp ứng tất cả các quy tắc thiết kế. Trong trường hợp thiếu các công cụ phân tích mô phỏng và không hiểu bối cảnh của các quy tắc ràng buộc này, đáp ứng tất cả các ràng buộc là cách duy nhất để thiết kế PCB tốc độ cao. Chiến lược thiết kế này thường được gọi là overconstraint.

Một bài báo đề cập rằng thiết kế tấm lưng sử dụng điện trở gắn trên bề mặt để đạt được kết nối thiết bị đầu cuối. Hơn 200 điện trở phù hợp như vậy được sử dụng trên bảng. Hãy tưởng tượng nếu bạn muốn thiết kế 10 nguyên mẫu bằng cách thay đổi 200 điện trở này để đảm bảo kết quả phù hợp với thiết bị đầu cuối tốt nhất, đó sẽ là một nỗ lực rất lớn. Trong thiết kế này, không có sự thay đổi điện trở nào được hưởng lợi từ kết quả phân tích của phần mềm SI, điều này thực sự đáng ngạc nhiên.

Do đó, cần phải thêm mô phỏng và phân tích bảng sao chép thiết kế PCB tốc độ cao vào quá trình thiết kế ban đầu, làm cho nó trở thành một phần không thể thiếu trong thiết kế và phát triển sản phẩm hoàn chỉnh.