PCB (Tiskana ploča), kineski naziv je tiskana ploča, također poznata kao tiskana ploča, važna je elektronička komponenta, podrška za elektroničke komponente i nosač za električne veze elektroničkih komponenti.Budući da je izrađen elektroničkim ispisom, naziva se "tiskana" pločica.
1. Kako odabrati PCB ploču?
Izbor PCB ploče mora uspostaviti ravnotežu između ispunjavanja zahtjeva dizajna, masovne proizvodnje i cijene.Projektni zahtjevi uključuju i električne i mehaničke komponente.Obično je ovo pitanje materijala važnije pri projektiranju vrlo brzih PCB ploča (frekvencija veća od GHz).
Na primjer, FR-4 materijal koji se danas uobičajeno koristi možda neće biti prikladan jer će dielektrični gubitak na frekvenciji od nekoliko GHz imati veliki utjecaj na slabljenje signala.Što se tiče električne energije, potrebno je obratiti pozornost na to da li dielektrična konstanta (dielektrična konstanta) i dielektrični gubitak odgovaraju projektiranoj frekvenciji.
2. Kako izbjeći visokofrekventne smetnje?
Osnovna ideja izbjegavanja visokofrekventnih smetnji je minimiziranje interferencije elektromagnetskih polja visoke frekvencije signala, što je tzv. preslušavanje (Crosstalk).Možete povećati udaljenost između signala velike brzine i analognog signala ili dodati tragove zaštite od uzemljenja/shunt pored analognog signala.Također obratite pozornost na interferenciju šuma digitalnog uzemljenja s analognim uzemljenjem.
3. U dizajnu velike brzine, kako riješiti problem cjelovitosti signala?
Integritet signala je u osnovi stvar usklađivanja impedancije.Čimbenici koji utječu na usklađivanje impedancije uključuju strukturu i izlaznu impedanciju izvora signala, karakterističnu impedanciju traga, karakteristike kraja opterećenja i topologiju traga.Rješenje je osloniti se na završetak i prilagoditi topologiju ožičenja.
4. Kako se ostvaruje metoda diferencijalne distribucije?
Postoje dvije točke na koje treba obratiti pozornost u ožičenju diferencijalnog para.Jedan je da duljina dviju linija treba biti što duža.Postoje dva paralelna načina, jedan je da dvije linije prolaze na istom sloju ožičenja (jedan pored drugog), a drugi je da dvije linije prolaze na gornjem i donjem susjednom sloju (preko-ispod).Općenito, bivši rame uz rame (jedan pored drugog, jedan uz drugi) koristi se na mnogo načina.
5. Kako implementirati diferencijalno ožičenje za liniju signala takta sa samo jednim izlaznim terminalom?
Za korištenje diferencijalnog ožičenja jedino je smisleno da su i izvor signala i prijemnik diferencijalni signali.Dakle, nije moguće koristiti diferencijalno ožičenje za taktni signal sa samo jednim izlazom.
6. Može li se dodati odgovarajući otpornik između parova diferencijalnih linija na prijemnom kraju?
Prilagođeni otpor između parova diferencijalnih vodova na prijemnom kraju obično se dodaje, a njegova bi vrijednost trebala biti jednaka vrijednosti diferencijalne impedancije.Na taj će način kvaliteta signala biti bolja.
7. Zašto bi ožičenje diferencijalnih parica trebalo biti blisko i paralelno?
Usmjeravanje diferencijalnih parova mora biti pravilno blisko i paralelno.Takozvana pravilna blizina je zato što će udaljenost utjecati na vrijednost diferencijalne impedancije, što je važan parametar za projektiranje diferencijalnog para.Potreba za paralelizmom također je posljedica potrebe održavanja dosljednosti diferencijalne impedancije.Ako su dvije linije daleko ili blizu, diferencijalna impedancija bit će nedosljedna, što će utjecati na cjelovitost signala (integritet signala) i vremensko kašnjenje (vremensko kašnjenje).
8. Kako se nositi s nekim teoretskim sukobima u stvarnom ožičenju
U osnovi, ispravno je odvojiti analogno/digitalno uzemljenje.Treba imati na umu da tragovi signala ne bi trebali prelaziti podijeljeno mjesto (jarak) što je više moguće, a put povratne struje (put povratne struje) napajanja i signala ne bi trebao postati prevelik.
Kristalni oscilator je analogni titrajni krug s pozitivnom povratnom spregom.Da biste imali stabilan signal oscilacije, on mora zadovoljiti specifikacije pojačanja petlje i faze.Međutim, specifikacija oscilacije ovog analognog signala lako se poremeti, pa čak i dodavanje zaštitnih tragova uzemljenja možda neće moći potpuno izolirati smetnje.A ako je predaleko, šum na uzemljenoj ravni također će utjecati na oscilacijski krug pozitivne povratne sprege.Stoga udaljenost između kristalnog oscilatora i čipa mora biti što je moguće manja.
Doista, postoji mnogo sukoba između usmjeravanja velike brzine i EMI zahtjeva.Ali osnovno je načelo da otpornici i kondenzatori ili feritne kuglice dodane zbog EMI-ja ne mogu uzrokovati da neke električne karakteristike signala ne zadovolje specifikacije.Stoga je najbolje koristiti tehnike slaganja ožičenja i tiskanih ploča kako bi se riješili ili smanjili EMI problemi, kao što je usmjeravanje brzih signala na unutarnji sloj.Na kraju, upotrijebite otpornički kondenzator ili feritnu kuglicu kako biste smanjili oštećenje signala.
9. Kako riješiti kontradikciju između ručnog ožičenja i automatskog ožičenja signala velike brzine?
Većina automatskih usmjerivača jačeg softvera za usmjeravanje sada ima postavljena ograničenja za kontrolu metode usmjeravanja i broja prelaza.Stavke postavki mogućnosti motora za navijanje i uvjeti ograničenja različitih EDA tvrtki ponekad se uvelike razlikuju.
Na primjer, postoji li dovoljno ograničenja za kontrolu načina na koji zmije zmije, može li se kontrolirati razmak diferencijalnih parova, i tako dalje.To će utjecati na to hoće li metoda usmjeravanja dobivena automatskim usmjeravanjem zadovoljiti ideju dizajnera.
Osim toga, poteškoća ručnog podešavanja ožičenja također ima apsolutnu vezu sa sposobnošću motora za navijanje.Na primjer, mogućnost guranja tragova, guravost otvora, pa čak i mogućnost guranja tragova na bakar, itd. Stoga je odabir usmjerivača sa snažnom sposobnošću motora za namatanje rješenje.
10. O probnim kuponima.
Ispitni kupon se koristi za mjerenje zadovoljava li karakteristična impedancija proizvedenog PCB-a projektne zahtjeve s TDR-om (Time Domain Reflectometer).Općenito, impedancija kojom se upravlja ima dva slučaja: jedan vod i diferencijalni par.Stoga širina redaka i razmak između redaka (ako postoje diferencijalni parovi) na testnom kuponu trebaju biti isti kao i redovi koji se kontroliraju.
Najvažniji je položaj točke tla prilikom mjerenja.Kako bi se smanjila vrijednost induktiviteta uzemljenja (uzemljenja), mjesto gdje je TDR sonda (sonda) uzemljena obično je vrlo blizu mjesta gdje se mjeri signal (vrh sonde).Stoga, udaljenost i metoda između točke u kojoj se mjeri signal na ispitnom kuponu i točke na tlu Za usklađivanje korištene sonde
11. U PCB dizajnu velike brzine, prazno područje signalnog sloja može biti prekriveno bakrom, ali kako bi se bakar više signalnih slojeva trebao rasporediti na uzemljenje i napajanje?
Općenito, većina bakra u praznom području je uzemljena.Samo obratite pozornost na udaljenost između bakra i signalne linije kada taložite bakar pored brze signalne linije, jer će taloženi bakar malo smanjiti karakterističnu impedanciju traga.Također budite oprezni da ne utječete na karakterističnu impedanciju drugih slojeva, kao što je struktura vodova s dvostrukom trakom.
12. Je li moguće koristiti model mikrotrakaste linije za izračunavanje karakteristične impedancije signalne linije iznad energetske ravnine?Može li se signal između snage i uzemljenja izračunati pomoću trakastog modela?
Da, i ravnina napajanja i ravnina uzemljenja moraju se smatrati referentnim ravninama pri izračunavanju karakteristične impedancije.Na primjer, ploča od četiri sloja: gornji sloj-sloj snage-sloj tla-donji sloj.U ovom trenutku, model karakteristične impedancije traga gornjeg sloja je model mikrotrakaste linije s ravninom snage kao referentnom ravninom.
13. Općenito, može li automatsko generiranje ispitnih točaka pomoću softvera na tiskanim pločama visoke gustoće zadovoljiti zahtjeve testiranja masovne proizvodnje?
Hoće li testne točke koje automatski generira opći softver zadovoljiti zahtjeve testa ovisi o tome ispunjavaju li specifikacije za dodavanje ispitnih točaka zahtjeve ispitne opreme.Osim toga, ako je ožičenje pregusto, a specifikacija za dodavanje ispitnih točaka relativno stroga, možda neće biti moguće automatski dodati ispitne točke svakom segmentu linije.Naravno, potrebno je ručno popuniti mjesta koja se testiraju.
14. Hoće li dodavanje ispitnih točaka utjecati na kvalitetu signala velike brzine?
Što se tiče toga hoće li utjecati na kvalitetu signala, to ovisi o načinu dodavanja ispitnih točaka i brzini signala.U osnovi, dodatne ispitne točke (bez korištenja postojećeg priključka ili DIP pina kao ispitnih točaka) mogu se dodati liniji ili izvući iz linije.Prvo je jednako dodavanju malog kondenzatora na mreži, dok je drugo dodatna grana.
Ove dvije situacije više ili manje će utjecati na signal velike brzine, a stupanj utjecaja povezan je s frekvencijskom brzinom signala i rubnom brzinom signala (edge rate).Veličina utjecaja može se znati putem simulacije.U principu, što je ispitna točka manja, to bolje (naravno, mora zadovoljiti i zahtjeve ispitne opreme).Što kraća grana, to bolje.
15. Nekoliko PCB-a čini sustav, kako bi se spojile žice za uzemljenje između ploča?
Kada je signal ili napajanje između različitih PCB ploča međusobno spojeno, na primjer, ploča A ima napajanje ili signale poslane na ploču B, mora postojati jednaka količina struje koja teče iz sloja uzemljenja natrag na ploču A (ovo je Kirchoffov trenutni zakon).
Struja na ovoj formaciji pronaći će mjesto najmanjeg otpora da teče natrag.Stoga broj pinova dodijeljenih uzemljenju ne bi trebao biti premalen na svakom sučelju, bez obzira radi li se o izvoru napajanja ili signalu, kako bi se smanjila impedancija, što može smanjiti šum na uzemljenju.
Osim toga, također je moguće analizirati cijelu strujnu petlju, posebno dio s velikom strujom, te prilagoditi način povezivanja formacije ili žice za uzemljenje za kontrolu toka struje (na primjer, stvoriti nisku impedanciju negdje, tako da većina struje teče s ovih mjesta), smanjuju utjecaj na druge osjetljivije signale.
16. Možete li predstaviti neke strane tehničke knjige i podatke o PCB dizajnu velike brzine?
Sada se digitalni sklopovi velike brzine koriste u srodnim područjima kao što su komunikacijske mreže i kalkulatori.Što se tiče komunikacijskih mreža, radna frekvencija PCB ploče je dosegla GHz, a broj naslaganih slojeva je čak 40 slojeva koliko ja znam.
Aplikacije vezane uz kalkulator također su posljedica napretka čipova.Bilo da se radi o običnom računalu ili poslužitelju (Server), maksimalna radna frekvencija na ploči također je dosegla 400MHz (kao što je Rambus).
Kao odgovor na zahtjeve usmjeravanja velike brzine i velike gustoće, potražnja za slijepim/ukopanim otvorima, mircroviasima i tehnologijom procesa izgradnje postupno raste.Ovi zahtjevi dizajna dostupni su proizvođačima za masovnu proizvodnju.
17. Dvije često spominjane formule karakteristične impedancije:
Mikrotrakasta linija (mikrostrakasta) Z={87/[sqrt(Er+1,41)]}ln[5,98H/(0,8W+T)] gdje je W širina linije, T debljina bakra traga, a H je Udaljenost od traga do referentne ravnine, Er je dielektrična konstanta PCB materijala (dielektrična konstanta).Ova se formula može primijeniti samo kada je 0,1≤(W/H)≤2,0 i 1≤(Er)≤15.
Trakasti (trakasti) Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0,67π(T+0,8W)]} gdje je H udaljenost između dvije referentne ravnine, a trag se nalazi u sredini dvije referentne ravnine.Ova se formula može primijeniti samo kada je W/H≤0,35 i T/H≤0,25.
18. Može li se žica za uzemljenje dodati u sredinu linije diferencijalnog signala?
Općenito, žica za uzemljenje ne može se dodati u sredinu diferencijalnog signala.Budući da je najvažnija točka načela primjene diferencijalnih signala iskoristiti prednosti koje donosi uzajamno spajanje (sprezanje) između diferencijalnih signala, kao što je poništavanje toka, otpornost na šum, itd. Ako se u sredini doda žica za uzemljenje, učinak spajanja će biti uništen.
19. Zahtijeva li dizajn krute savitljive ploče poseban softver za dizajn i specifikacije?
Fleksibilni tiskani krug (FPC) može se dizajnirati s općim softverom za projektiranje PCB-a.Također koristite Gerber format za proizvodnju za FPC proizvođače.
20. Koji je princip pravilnog odabira točke uzemljenja PCB-a i kućišta?
Načelo odabira točke uzemljenja PCB-a i kućišta je korištenje uzemljenja šasije za pružanje staze niske impedancije za povratnu struju (povratna struja) i kontrolu putanje povratne struje.Na primjer, obično u blizini visokofrekventnog uređaja ili generatora takta, uzemljeni sloj PCB-a može se spojiti s uzemljenjem šasije pričvršćivanjem vijaka kako bi se smanjilo područje cijele strujne petlje, čime se smanjuje elektromagnetsko zračenje.
21. S kojim aspektima bismo trebali početi za DEBUG tiskane ploče?
Što se tiče digitalnih sklopova, prvo odredite tri stvari u nizu:
1. Provjerite jesu li sve vrijednosti opskrbe dimenzionirane za dizajn.Neki sustavi s više izvora napajanja mogu zahtijevati određene specifikacije za redoslijed i brzinu određenih izvora napajanja.
2. Provjerite rade li sve frekvencije signala takta ispravno i da nema nemonotonih problema na rubovima signala.
3. Provjerite zadovoljava li signal resetiranja zahtjeve specifikacije.Ako je sve to normalno, čip bi trebao poslati signal prvog ciklusa (ciklusa).Zatim otklonite pogreške prema principu rada sustava i protokolu sabirnice.
22. Kada je veličina sklopne ploče fiksna, ako se više funkcija treba smjestiti u dizajn, često je potrebno povećati gustoću tragova PCB-a, ali to može dovesti do pojačane međusobne interferencije tragova, a kod u isto vrijeme, tragovi su pretanki za povećanje impedancije.Ne može se smanjiti, molimo stručnjake da uvedu vještine u dizajnu PCB-a velike brzine (≥100MHz) visoke gustoće?
Prilikom projektiranja PCB-a velike brzine i velike gustoće, interferenciji preslušavanja treba posvetiti posebnu pozornost jer ima veliki utjecaj na vrijeme i integritet signala.
Evo nekoliko stvari na koje treba obratiti pozornost:
Kontrolirajte kontinuitet i podudaranje karakteristične impedancije traga.
Veličina razmaka tragova.Općenito, razmak koji se često vidi dvostruko je veći od širine linije.Utjecaj razmaka tragova na vrijeme i cjelovitost signala može se znati putem simulacije i može se pronaći minimalni dopušteni razmak.Rezultati se mogu razlikovati od čipa do čipa.
Odaberite odgovarajuću metodu prekida.
Izbjegavajte isti smjer tragova na gornjim i donjim susjednim slojevima ili čak preklapanje gornjih i donjih tragova, jer je ova vrsta preslušavanja veća od one kod susjednih tragova na istom sloju.
Koristite slijepe/ukopane otvore za povećanje površine traga.Ali troškovi proizvodnje PCB ploče će se povećati.Doduše, teško je postići potpuni paralelizam i jednaku duljinu u stvarnoj provedbi, ali ipak je to potrebno učiniti što je više moguće.
Osim toga, diferencijalni završetak i zajednički način rada mogu se rezervirati za ublažavanje utjecaja na vremenski raspored i integritet signala.
23. Filtar na analognom napajanju često je LC krug.Ali zašto ponekad LC filtrira manje učinkovito od RC?
Usporedba učinaka LC i RC filtera mora uzeti u obzir jesu li frekvencijski pojas koji treba filtrirati i odabir vrijednosti induktiviteta odgovarajući.Budući da je induktivna reaktancija (reaktancija) prigušnice povezana s vrijednošću induktiviteta i frekvencijom.
Ako je frekvencija šuma napajanja niska i vrijednost induktiviteta nije dovoljno velika, učinak filtriranja možda neće biti tako dobar kao RC.Međutim, cijena koju treba platiti za korištenje RC filtriranja je da sam otpornik rasipa snagu, manje je učinkovit i obraća pozornost na to koliko snage odabrani otpornik može podnijeti.
24. Koji je način odabira vrijednosti induktiviteta i kapaciteta kod filtriranja?
Uz frekvenciju šuma koju želite filtrirati, odabir vrijednosti induktiviteta također uzima u obzir sposobnost odziva trenutne struje.Ako izlazni terminal LC-a ima priliku trenutno emitirati veliku struju, prevelika vrijednost induktiviteta ometat će brzinu velike struje koja teče kroz induktor i povećati šum valovitosti.Vrijednost kapacitivnosti povezana je s veličinom specifikacijske vrijednosti buke valovitosti koja se može tolerirati.
Što je manja zahtijevana vrijednost šuma valovitosti, to je veća vrijednost kondenzatora.ESR/ESL kondenzatora također će utjecati.Osim toga, ako se LC nalazi na izlazu sklopne regulacijske snage, također je potrebno obratiti pozornost na utjecaj pola/nule koje generira LC na stabilnost regulacijske petlje negativne povratne sprege..
25. Kako ispuniti zahtjeve EMC-a što je više moguće bez izazivanja prevelikog pritiska na troškove?
Povećani trošak zbog EMC-a na PCB-u obično je posljedica povećanja broja slojeva uzemljenja kako bi se poboljšao učinak zaštite i dodavanja feritnih kuglica, prigušnice i drugih uređaja za potiskivanje visokofrekventnih harmonika.Osim toga, obično je potrebno surađivati sa zaštitnim strukturama na drugim mehanizmima kako bi cijeli sustav zadovoljio EMC zahtjeve.Slijedi samo nekoliko savjeta za dizajn PCB ploče kako bi se smanjio učinak elektromagnetskog zračenja koje stvara krug.
Odaberite uređaj sa nižom brzinom uspona što je više moguće kako biste smanjili visokofrekventne komponente koje stvara signal.
Obratite pozornost na položaj visokofrekventnih komponenti, ne preblizu vanjskih priključaka.
Obratite pozornost na usklađivanje impedancije signala velike brzine, sloj ožičenja i njegov put povratne struje (put povratne struje) kako biste smanjili visokofrekventnu refleksiju i zračenje.
Postavite dovoljno i odgovarajuće kondenzatore za odvajanje na pinove za napajanje svakog uređaja kako biste ublažili šum na ravnima napajanja i uzemljenja.Obratite posebnu pozornost na to zadovoljavaju li frekvencijski odziv i temperaturne karakteristike kondenzatora projektne zahtjeve.
Uzemljenje u blizini vanjskog konektora može se ispravno odvojiti od formacije, a uzemljenje konektora treba biti povezano s uzemljenjem šasije u blizini.
Na odgovarajući način upotrijebite zaštitnik uzemljenja/shunt tragove pored nekih posebno brzih signala.Ali obratite pozornost na učinak zaštitnih/šant tragova na karakterističnu impedanciju traga.
Sloj snage je 20H prema unutra od formacije, a H je udaljenost između sloja snage i formacije.
26. Kada postoji više digitalnih/analognih funkcijskih blokova u jednoj PCB ploči, uobičajena praksa je odvajanje digitalnog/analognog uzemljenja.Koji je razlog?
Razlog za odvajanje digitalnog/analognog uzemljenja je taj što će digitalni sklop generirati šum na napajanju i uzemljenju pri prebacivanju između visokog i niskog potencijala.Veličina šuma povezana je s brzinom signala i jačinom struje.Ako ravnina uzemljenja nije podijeljena i šum koji stvara krug u digitalnom području je velik, a krug u analognom području je vrlo blizu, čak i ako se digitalni i analogni signali ne križaju, analogni signal će i dalje biti ometan zemljom šumom.Drugim riječima, metoda nedijeljenja digitalnog i analognog uzemljenja može se koristiti samo kada je područje analognog kruga daleko od područja digitalnog kruga koje stvara veliku buku.
27. Drugi pristup je osigurati da se digitalni/analogni odvojeni raspored i digitalni/analogni signalni vodovi međusobno ne križaju, da cijela PCB ploča nije podijeljena, a da je digitalno/analogno uzemljenje povezano s ovom ravninom uzemljenja.Koja je svrha?
Zahtjev da se tragovi digitalno-analognog signala ne mogu križati je zato što će put povratne struje (put povratne struje) nešto bržeg digitalnog signala pokušati teći natrag do izvora digitalnog signala duž tla blizu dna traga.križa, šum koji stvara povratna struja pojavit će se u području analognog kruga.
28. Kako razmotriti problem usklađivanja impedancije pri projektiranju shematskog dijagrama PCB dizajna velike brzine?
Pri projektiranju PCB krugova velike brzine, usklađivanje impedancije jedan je od elemenata dizajna.Vrijednost impedancije ima apsolutni odnos s metodom usmjeravanja, kao što je hodanje po površinskom sloju (mikrostrip) ili unutarnjem sloju (trakasti/dvostruki trakasti), udaljenost od referentnog sloja (sloj napajanja ili sloj uzemljenja), širina traga, PCB materijal, itd. Oba će utjecati na karakterističnu vrijednost impedancije traga.
Odnosno, vrijednost impedancije može se odrediti tek nakon ožičenja.Opći softver za simulaciju neće moći uzeti u obzir neke uvjete ožičenja s diskontinuiranom impedancijom zbog ograničenja linijskog modela ili korištenog matematičkog algoritma.U ovom trenutku, samo neki terminatori (završeci), kao što su serijski otpornici, mogu biti rezervirani na shematskom dijagramu.kako bi se ublažio učinak diskontinuiteta impedancije traga.Pravo temeljno rješenje problema je pokušati izbjeći diskontinuitet impedancije prilikom ožičenja.
29. Gdje mogu pružiti točniju biblioteku IBIS modela?
Točnost IBIS modela izravno utječe na rezultate simulacije.U osnovi, IBIS se može smatrati podacima o električnim karakteristikama ekvivalentnog kruga stvarnog I/O međuspremnika čipa, koji se općenito može dobiti pretvaranjem SPICE modela, a podaci SPICE-a imaju apsolutni odnos s proizvodnjom čipa, tako da isti uređaj isporučuju različiti proizvođači čipova.Podaci u SPICE-u su drugačiji, a podaci u konvertiranom IBIS modelu također će biti drugačiji u skladu s tim.
Naime, ako se koriste uređaji proizvođača A, samo oni imaju mogućnost dati točne podatke o modelu svojih uređaja, jer nitko drugi ne zna bolje od njih od kojeg procesa su njihovi uređaji napravljeni.Ako je IBIS koji daje proizvođač netočan, jedino rješenje je stalno tražiti od proizvođača da se poboljšava.
30. Pri projektiranju PCB-a velike brzine, s kojih bi aspekata dizajneri trebali razmotriti pravila EMC i EMI?
Općenito, dizajn EMI/EMC treba uzeti u obzir aspekte zračenja i provodljivosti.Prvi pripada višoj frekvenciji (≥30MHz), a drugi pripada nižefrekventnom dijelu (≤30MHz).
Dakle, ne možete samo obratiti pažnju na visoku frekvenciju i zanemariti dio niske frekvencije.Dobar EMI/EMC dizajn mora uzeti u obzir položaj uređaja, raspored tiskanih ploča, način važnih veza, odabir uređaja itd. na početku izgleda.Ako nema boljeg dogovora unaprijed, to se može riješiti naknadno. Dobit će se dvostruko veći rezultat uz pola truda i povećati trošak.
Na primjer, položaj generatora takta ne bi trebao biti što je moguće bliže vanjskom konektoru, signal velike brzine trebao bi ići do unutarnjeg sloja što je dalje moguće i obratiti pozornost na kontinuitet karakterističnog usklađivanja impedancije i referentni sloj kako bi se smanjila refleksija, a nagib (brzina usporavanja) signala kojeg gura uređaj trebao bi biti što je moguće manji kako bi se smanjio visoki. Prilikom odabira kondenzatora za odvajanje/premošćenje, obratite pozornost na to ispunjava li njegov frekvencijski odziv zahtjeve za smanjenje buka pogonskog aviona.
Osim toga, obratite pozornost na povratni put struje visokofrekventnog signala kako bi područje petlje bilo što je moguće manje (to jest, impedancija petlje je što manja) kako biste smanjili zračenje.Također je moguće kontrolirati raspon visokofrekventnog šuma dijeljenjem formacije.Na kraju, pravilno odaberite točku uzemljenja PCB-a i kućišta (uzemljenje šasije).
31. Kako odabrati EDA alate?
U trenutnom softveru za projektiranje PCB-a, toplinska analiza nije jača strana, stoga se ne preporučuje njezina uporaba.Za ostale funkcije 1.3.4 možete odabrati PADS ili Cadence, a omjer performansi i cijene je dobar.Početnici u PLD projektiranju mogu koristiti integrirano okruženje koje pružaju proizvođači PLD čipova, a alati s jednom točkom mogu se koristiti pri projektiranju više od milijun vrata.
32. Molimo preporučite EDA softver prikladan za brzu obradu i prijenos signala.
Za konvencionalni dizajn strujnih krugova, INNOVEDA PADS je vrlo dobar, a postoji i odgovarajući softver za simulaciju, a ovaj tip dizajna često čini 70% aplikacija.Za dizajn strujnih krugova velike brzine, analognih i digitalnih mješovitih krugova, rješenje Cadence trebalo bi biti softver s boljim performansama i cijenom.Naravno, izvedba Mentora je i dalje vrlo dobra, posebno njegovo upravljanje procesom dizajna trebalo bi biti najbolje.
33. Objašnjenje značenja svakog sloja PCB ploče
Topoverlay —- naziv uređaja najviše razine, koji se također naziva gornji sitotisak ili legenda gornje komponente, kao što je R1 C5,
IC10.bottomoverlay–slično višeslojno—–Ako dizajnirate 4-slojnu ploču, postavite slobodnu podlogu ili via, definirate je kao višeslojnu, tada će se njena podloga automatski pojaviti na 4 sloja, ako je definirate samo kao gornji sloj, tada će se njegova podloga pojaviti samo na gornjem sloju.
34. Na koje aspekte treba obratiti pozornost u dizajnu, usmjeravanju i rasporedu visokofrekventnih PCB-ova iznad 2G?
Visokofrekventni PCB-ovi iznad 2G pripadaju dizajnu radiofrekvencijskih krugova i nisu unutar dosega rasprave o dizajnu digitalnih krugova velike brzine.Raspored i usmjeravanje RF kruga treba uzeti u obzir zajedno sa shematskim dijagramom, jer će raspored i usmjeravanje uzrokovati efekte distribucije.
Štoviše, neki pasivni uređaji u dizajnu RF krugova realiziraju se kroz parametarsku definiciju i bakrenu foliju posebnog oblika.Stoga su EDA alati potrebni za pružanje parametarskih uređaja i uređivanje bakrene folije posebnog oblika.
Mentor's boardstation ima namjenski modul RF dizajna koji ispunjava ove zahtjeve.Štoviše, opće radiofrekvencijsko projektiranje zahtijeva posebne alate za analizu radiofrekvencijskih krugova, najpoznatiji u industriji je agilentov eesoft, koji ima dobro sučelje s Mentorovim alatima.
35. Za visokofrekventni PCB dizajn iznad 2G, koja bi pravila trebao slijediti mikrotrakasti dizajn?
Za projektiranje RF mikrotrakastih vodova potrebno je koristiti alate za analizu 3D polja za izdvajanje parametara dalekovoda.Sva pravila trebaju biti navedena u ovom alatu za izdvajanje polja.
36. Za PCB sa svim digitalnim signalima, postoji izvor takta od 80MHz na ploči.Uz korištenje žičane mreže (uzemljenje), kakvu vrstu strujnog kruga treba koristiti za zaštitu kako bi se osigurala dovoljna sposobnost vožnje?
Kako bi se osigurala pogonska sposobnost sata, ne bi se trebala realizirati kroz zaštitu.Općenito, sat se koristi za pokretanje čipa.Općenita zabrinutost oko mogućnosti pogona sata uzrokovana je višestrukim opterećenjem takta.Čip pokretačkog programa sata koristi se za pretvaranje jednog signala sata u nekoliko, a usvojena je veza od točke do točke.Prilikom odabira pogonskog čipa, osim osiguravanja da u osnovi odgovara opterećenju i da rub signala zadovoljava zahtjeve (općenito, takt je rubno učinkovit signal), pri izračunavanju sistemskog vremena, kašnjenje sata u pogonitelju mora se uzeti u obzir čip.
37. Ako se koristi zasebna ploča sa signalom sata, kakva se vrsta sučelja općenito koristi da se osigura manji utjecaj na prijenos signala sata?
Što je signal takta kraći, to je učinak prijenosne linije manji.Korištenje zasebne signalne ploče sata povećat će duljinu usmjeravanja signala.Problem je i uzemljenje ploče.Za prijenos na velike udaljenosti preporuča se koristiti diferencijalne signale.Veličina L može zadovoljiti zahtjeve za kapacitetom pogona, ali vaš sat nije prebrz, nije potrebno.
38, 27M, SDRAM taktna linija (80M-90M), drugi i treći harmonik ovih taktnih linija samo su u VHF pojasu, a smetnje su vrlo velike nakon što visoka frekvencija uđe s prijemnog kraja.Osim skraćivanja duljine linije, koji su još dobri načini?
Ako je treći harmonik velik, a drugi harmonik mali, to može biti zato što je radni ciklus signala 50%, jer u ovom slučaju signal nema parne harmonike.U ovom trenutku potrebno je modificirati radni ciklus signala.Osim toga, ako je taktni signal jednosmjeran, općenito se koristi podudaranje krajnjeg niza izvora.Ovo potiskuje sekundarne refleksije bez utjecaja na brzinu ruba takta.Podudarna vrijednost na kraju izvora može se dobiti pomoću formule na donjoj slici.
39. Koja je topologija ožičenja?
Topologija, neki se također nazivaju redoslijedom usmjeravanja.Za redoslijed ožičenja povezane mreže s više priključaka.
40. Kako prilagoditi topologiju ožičenja za poboljšanje integriteta signala?
Ovakav smjer mrežnog signala je složeniji, jer za jednosmjerne, dvosmjerne signale i signale različitih razina, topologija ima različite utjecaje, te je teško reći koja je topologija korisna za kvalitetu signala.Štoviše, prilikom predsimulacije, inženjerima je vrlo zahtjevno koju topologiju koristiti i zahtijeva razumijevanje principa sklopa, tipova signala, pa čak i poteškoća s ožičenjem.
41. Kako smanjiti EMI probleme organiziranjem skupa?
Prije svega, EMI treba uzeti u obzir iz sustava, a PCB sam ne može riješiti problem.Za EMI, mislim da slaganje uglavnom služi za pružanje najkraćeg povratnog puta signala, smanjenje područja spajanja i suzbijanje smetnji u diferencijalnom načinu rada.Osim toga, sloj uzemljenja i sloj snage su čvrsto povezani, a proširenje je odgovarajuće veće od sloja snage, što je dobro za potiskivanje smetnji zajedničkog načina rada.
42. Zašto se polaže bakar?
Općenito, postoji nekoliko razloga za polaganje bakra.
1. EMC.Za uzemljenje velike površine ili bakar za napajanje, igrat će ulogu zaštite, a neki posebni, kao što je PGND, igrat će zaštitnu ulogu.
2. Zahtjevi PCB procesa.Općenito, kako bi se osigurao učinak galvanizacije ili laminacije bez deformacije, bakar se postavlja na PCB sloj s manje ožičenja.
3. Zahtjevi za cjelovitost signala, dajte visokofrekventnim digitalnim signalima potpuni povratni put i smanjite ožičenje istosmjerne mreže.Naravno, postoje i razlozi za rasipanje topline, posebna instalacija uređaja zahtijeva polaganje bakra i tako dalje.
43. U sustavu su uključeni dsp i pld, na koje probleme treba obratiti pozornost prilikom ožičenja?
Pogledajte omjer brzine vašeg signala i duljine ožičenja.Ako je kašnjenje signala na dalekovodu usporedivo s vremenom ruba promjene signala, treba razmotriti problem cjelovitosti signala.Osim toga, za više DSP-ova, topologija usmjeravanja takta i podatkovnog signala također će utjecati na kvalitetu i vrijeme signala, na što treba obratiti pozornost.
44. Osim ožičenja alata protel, postoje li drugi dobri alati?
Što se tiče alata, osim PROTEL-a, postoji mnogo alata za ožičenje, kao što su MENTOR's WG2000, EN2000 series i powerpcb, Cadence's allegro, zuken's cadstar, cr5000 itd., svaki sa svojim snagama.
45. Što je "povratni put signala"?
Povratni put signala, odnosno povratna struja.Kada se odašilje digitalni signal velike brzine, signal teče od drajvera duž PCB prijenosne linije do opterećenja, a zatim se teret vraća do kraja drajvera duž zemlje ili izvora napajanja kroz najkraći put.
Ovaj povratni signal na zemlji ili izvoru napajanja naziva se povratni put signala.Dr.Johnson je u svojoj knjizi objasnio da je visokofrekventni prijenos signala zapravo proces punjenja dielektričnog kapaciteta u sendviču između prijenosne linije i DC sloja.Ono što SI analizira su elektromagnetska svojstva ovog kućišta i povezanost između njih.
46. Kako provesti SI analizu konektora?
U specifikaciji IBIS3.2 nalazi se opis modela konektora.Općenito koristite EBD model.Ako se radi o posebnoj ploči, kao što je stražnja ploča, potreban je SPICE model.Također možete koristiti softver za simulaciju više ploča (HYPERLYNX ili IS_multiboard).Kada gradite sustav s više ploča, unesite parametre distribucije konektora, koji se općenito dobivaju iz priručnika za konektore.Naravno, ova metoda neće biti dovoljno precizna, ali sve dok je unutar prihvatljivog raspona.
47. Koji su načini raskida?
Prekid (terminal), također poznat kao podudaranje.Općenito, prema položaju podudaranja, dijeli se na aktivno krajnje podudaranje i terminalno podudaranje.Među njima, podudaranje izvora općenito je podudaranje serije otpornika, a podudaranje terminala općenito je paralelno podudaranje.Postoji mnogo načina, uključujući povećanje otpornika, smanjenje otpornika, Theveninovo podudaranje, AC podudaranje i Schottky diodno podudaranje.
48. Koji čimbenici određuju način raskida (parenja)?
Metoda usklađivanja općenito je određena karakteristikama BUFFER-a, uvjetima topologije, tipovima razina i metodama prosuđivanja, a također treba uzeti u obzir radni ciklus signala i potrošnju energije sustava.
49. Koja su pravila za način raskida (matching)?
Najkritičniji problem u digitalnim sklopovima je problem vremena.Svrha dodavanja podudaranja je poboljšati kvalitetu signala i dobiti signal koji se može odrediti u trenutku prosuđivanja.Za signale efektivne razine, kvaliteta signala je stabilna pod pretpostavkom osiguravanja vremena uspostavljanja i zadržavanja;za odgođene efektivne signale, pod premisom osiguranja monotonosti kašnjenja signala, brzina kašnjenja promjene signala zadovoljava zahtjeve.U udžbeniku proizvoda Mentor ICX postoji nešto materijala o usklađivanju.
Osim toga, “High Speed Digital design a hand book of blackmagic” ima poglavlje posvećeno terminalu, koje opisuje ulogu usklađivanja integriteta signala iz principa elektromagnetskih valova, što se može koristiti kao referenca.
50. Mogu li koristiti IBIS model uređaja za simulaciju logičke funkcije uređaja?Ako ne, kako se mogu izvesti simulacije sklopa na razini ploče i sustava?
IBIS modeli su modeli na razini ponašanja i ne mogu se koristiti za funkcionalnu simulaciju.Za funkcionalnu simulaciju potrebni su SPICE modeli ili drugi modeli na strukturnoj razini.
51. U sustavu u kojem paralelno postoje digitalni i analogni, postoje dvije metode obrade.Jedan je odvojiti digitalno uzemljenje od analognog uzemljenja.Kuglice su spojene, ali napajanje nije odvojeno;drugi je da su analogno napajanje i digitalno napajanje odvojeni i povezani s FB, a uzemljenje je jedinstveno uzemljenje.Želio bih pitati g. Lija, je li učinak ove dvije metode isti?
Treba reći da je u principu isto.Budući da su snaga i uzemljenje ekvivalentni visokofrekventnim signalima.
Svrha razlikovanja analognih i digitalnih dijelova je zaštita od smetnji, uglavnom smetnji digitalnih sklopova analognim krugovima.Međutim, segmentacija može rezultirati nepotpunim povratnim putem signala, što utječe na kvalitetu digitalnog signala i utječe na EMC kvalitetu sustava.
Dakle, bez obzira koja je ravnina podijeljena, ovisi o tome je li povratni put signala proširen i koliko povratni signal interferira s normalnim radnim signalom.Sada postoje i neki mješoviti dizajni, bez obzira na napajanje i uzemljenje, kada postavljate raspored, odvojite raspored i ožičenje prema digitalnom dijelu i analognom dijelu kako biste izbjegli međuregionalne signale.
52. Sigurnosni propisi: Koja su posebna značenja FCC i EMC?
FCC: savezna komisija za komunikacije Američka komisija za komunikacije
EMC: elektromagnetska kompatibilnost elektromagnetska kompatibilnost
FCC je organizacija za standarde, EMC je standard.Postoje odgovarajući razlozi, standardi i metode ispitivanja za objavljivanje standarda.
53. Što je diferencijalna distribucija?
Diferencijalni signali, od kojih se neki nazivaju i diferencijalnim signalima, koriste dva identična signala suprotnog polariteta za prijenos jednog kanala podataka i oslanjaju se na razliku u razini dvaju signala za prosudbu.Kako bi se osiguralo da su dva signala potpuno dosljedna, moraju se držati paralelno tijekom ožičenja, a širina linije i razmak između linija ostaju nepromijenjeni.
54. Što je PCB simulacijski softver?
Postoje mnoge vrste simulacije, analiza integriteta signala digitalnog sklopa velike brzine, analiza simulacije (SI) softver koji se često koristi je icx, signalvision, hyperlynx, XTK, spectraquest, itd. Neki također koriste Hspice.
55. Kako PCB simulacijski softver izvodi LAYOUT simulaciju?
U brzim digitalnim sklopovima, kako bi se poboljšala kvaliteta signala i smanjile poteškoće ožičenja, višeslojne ploče se općenito koriste za dodjelu posebnih slojeva napajanja i slojeva uzemljenja.
56. Kako se nositi s rasporedom i ožičenjem kako bi se osigurala stabilnost signala iznad 50M
Ključ za ožičenje digitalnog signala velike brzine je smanjenje utjecaja prijenosnih vodova na kvalitetu signala.Stoga raspored signala velike brzine iznad 100M zahtijeva da tragovi signala budu što kraći.U digitalnim sklopovima, signali velike brzine definirani su vremenom kašnjenja porasta signala.Štoviše, različite vrste signala (kao što su TTL, GTL, LVTTL) imaju različite metode za osiguranje kvalitete signala.
57. RF dio vanjske jedinice, međufrekventni dio, pa čak i niskofrekventni dio kruga koji nadzire vanjsku jedinicu često se postavljaju na istu tiskanu ploču.Koji su zahtjevi za materijal takvog PCB-a?Kako spriječiti da RF, IF pa čak i niskofrekventni krugovi međusobno interferiraju?
Dizajn hibridnog sklopa veliki je problem.Teško je pronaći savršeno rješenje.
Općenito, radiofrekvencijski krug postavljen je i ožičen kao neovisna jedna ploča u sustavu, a postoji čak i posebna zaštitna šupljina.Štoviše, RF krug je općenito jednostrani ili dvostrani, a krug je relativno jednostavan, a sve to treba smanjiti utjecaj na parametre distribucije RF kruga i poboljšati dosljednost RF sustava.
U usporedbi s općim FR4 materijalom, RF sklopne ploče imaju tendenciju da koriste podloge visokog Q.Dielektrična konstanta ovog materijala je relativno mala, distribuirani kapacitet prijenosne linije je mali, impedancija je visoka, a kašnjenje prijenosa signala je malo.U dizajnu hibridnog sklopa, iako su RF i digitalni sklopovi izgrađeni na istoj tiskanoj pločici, općenito se dijele na područje RF sklopa i područje digitalnog sklopa, koji su odvojeno postavljeni i ožičeni.Koristite uzemljene otvore i zaštitne kutije između njih.
58. Za RF dio, međufrekventni dio i niskofrekventni dio sklopa raspoređeni su na istoj tiskanoj pločici, kakvo rješenje ima mentor?
Mentorov softver za projektiranje sustava na razini ploče, uz osnovne funkcije dizajna strujnih krugova, također ima namjenski RF modul za dizajn.U modulu RF shematskog dizajna, omogućen je parametrizirani model uređaja i dvosmjerno sučelje s alatima za analizu RF krugova i simulacije kao što je EESOFT;u modulu RF LAYOUT dostupna je funkcija uređivanja uzoraka koja se posebno koristi za raspored i ožičenje RF krugova, a tu je i Dvosmjerno sučelje alata za analizu RF krugova i simulacije kao što je EESOFT može obrnutim oznakama rezultata analize i simulacija natrag na shematski dijagram i PCB.
U isto vrijeme, korištenjem funkcije upravljanja dizajnom softvera Mentor, ponovna upotreba dizajna, izvođenje dizajna i kolaborativni dizajn mogu se lako realizirati.Uvelike ubrzati proces dizajna hibridnog sklopa.Ploča mobilnog telefona tipičan je dizajn mješovitog sklopa, a mnogi veliki proizvođači dizajna mobilnih telefona koriste Mentor plus Angelonov eesoft kao platformu za dizajn.
59. Kakva je struktura proizvoda Mentora?
PCB alati tvrtke Mentor Graphics uključuju seriju WG (bivši veribest) i seriju Enterprise (boardstation).
60. Kako Mentorov PCB dizajn softver podržava BGA, PGA, COB i druge pakete?
Mentorov autoactive RE, razvijen akvizicijom Veribesta, prvi je u industriji usmjerivač bez rešetke, pod bilo kojim kutom.Kao što svi znamo, za nizove s kuglastom mrežom, COB uređaji, glodalice bez rešetke i usmjerivači pod bilo kojim kutom ključni su za rješavanje stope usmjeravanja.U najnovijem autoaktivnom RE dodane su funkcije kao što su guranje otvora, bakrena folija, REROUTE, itd. kako bi ga učinili praktičnijim za primjenu.Osim toga, on podržava usmjeravanje velike brzine, uključujući usmjeravanje signala i diferencijalno usmjeravanje u paru sa zahtjevima za vremensko kašnjenje.
61. Kako Mentorov PCB dizajn softver obrađuje diferencijalne parove linija?
Nakon što softver Mentor definira svojstva diferencijalnog para, dva diferencijalna para mogu se usmjeriti zajedno, a širina linije, razmak i duljina diferencijalnog para su strogo zajamčeni.Mogu se automatski odvojiti kada naiđu na prepreke, a metoda via može se odabrati kada se mijenjaju slojevi.
62. Na 12-slojnoj PCB ploči postoje tri sloja napajanja 2.2v, 3.3v, 5v, a svaki od tri izvora napajanja je na jednom sloju.Kako postupati sa žicom za uzemljenje?
Općenito govoreći, tri izvora napajanja redom su raspoređena na trećem katu, što je bolje za kvalitetu signala.Budući da je malo vjerojatno da će se signal podijeliti preko ravnih slojeva.Unakrsna segmentacija je kritični čimbenik koji utječe na kvalitetu signala koji softver za simulaciju općenito zanemaruje.Za energetske ravni i uzemljene ravni, to je ekvivalentno za visokofrekventne signale.U praksi, uz razmatranje kvalitete signala, potrebno je uzeti u obzir i spajanje ravnine snage (upotrebom susjedne ravnine uzemljenja za smanjenje AC impedancije ravnine snage) i simetriju slaganja.
63. Kako provjeriti zadovoljava li PCB zahtjeve procesa dizajna kada napusti tvornicu?
Mnogi proizvođači PCB-a moraju proći kroz test kontinuiteta mreže pri uključivanju prije dovršetka obrade PCB-a kako bi se osiguralo da su sve veze ispravne.U isto vrijeme, sve više proizvođača također koristi rendgensko testiranje kako bi provjerili neke greške tijekom jetkanja ili laminacije.
Za gotovu ploču nakon obrade zakrpa općenito se koristi ICT ispitna inspekcija, koja zahtijeva dodavanje ICT ispitnih točaka tijekom dizajna PCB-a.Ako postoji problem, također se može koristiti poseban uređaj za rendgensku inspekciju kako bi se isključilo je li greška uzrokovana obradom.
64. Je li “zaštita mehanizma” zaštita kućišta?
Da.Kućište treba biti što čvršće, koristiti manje ili nimalo vodljivih materijala i biti uzemljeno što je više moguće.
65. Je li potrebno uzeti u obzir esd problem samog čipa pri odabiru čipa?
Bilo da se radi o dvoslojnoj ili višeslojnoj ploči, površinu tla treba povećati što je više moguće.Prilikom odabira čipa treba uzeti u obzir ESD karakteristike samog čipa.Oni se općenito spominju u opisu čipa, a čak će i performanse istog čipa različitih proizvođača biti različite.
Obratite više pozornosti na dizajn i razmotrite ga sveobuhvatnije, a učinak tiskane ploče bit će zajamčen do određene mjere.Ali problem ESD-a se još uvijek može pojaviti, tako da je zaštita organizacije također vrlo važna za zaštitu od ESD-a.
66. Prilikom izrade PCB ploče, kako bi se smanjile smetnje, treba li uzemljena žica biti zatvorenog oblika?
Pri izradi PCB ploča, općenito govoreći, potrebno je smanjiti područje petlje kako bi se smanjile smetnje.Prilikom polaganja žice za uzemljenje ne smije se polagati u zatvorenom obliku, već u obliku dendrita.Područje zemlje.
67. Ako emulator koristi jedno napajanje, a PCB ploča jedno napajanje, treba li uzemljenje dvaju izvora napajanja spojiti zajedno?
Bilo bi bolje da se može koristiti odvojeno napajanje, jer nije lako izazvati smetnje između izvora napajanja, ali većina opreme ima specifične zahtjeve.Budući da emulator i PCB ploča koriste dva izvora napajanja, ne mislim da bi trebali dijeliti isto uzemljenje.
68. Krug je sastavljen od nekoliko tiskanih ploča.Trebaju li dijeliti teren?
Krug se sastoji od nekoliko tiskanih ploča, od kojih većina zahtijeva zajedničko uzemljenje, jer nije praktično koristiti nekoliko izvora napajanja u jednom krugu.Ali ako imate specifične uvjete, možete koristiti drugačije napajanje, naravno smetnje će biti manje.
69. Dizajnirajte ručni proizvod s LCD-om i metalnom školjkom.Prilikom testiranja ESD-a, ne može proći test ICE-1000-4-2, CONTACT može proći samo 1100V, a AIR može proći 6000V.U ESD testu spojke, vodoravna može proći samo 3000 V, a okomita može proći 4000 V.CPU frekvencija je 33MHZ.Postoji li način da se položi ESD test?
Ručni proizvodi su metalna kućišta, tako da problemi s ESD-om moraju biti očitiji, a LCD-i također mogu imati više nepovoljnih pojava.Ako ne postoji način da se promijeni postojeći metalni materijal, preporuča se dodati anti-električni materijal unutar mehanizma kako bi se ojačalo uzemljenje PCB-a, te u isto vrijeme pronaći način za uzemljenje LCD-a.Naravno, kako postupiti ovisi o konkretnoj situaciji.
70. Prilikom projektiranja sustava koji sadrži DSP i PLD, koje aspekte treba uzeti u obzir ESD?
Što se tiče općeg sustava, uglavnom treba uzeti u obzir dijelove koji su u izravnom kontaktu s ljudskim tijelom, a odgovarajuću zaštitu treba provesti na krugu i mehanizmu.Što se tiče utjecaja ESD-a na sustav, to ovisi o različitim situacijama.
Vrijeme objave: 19. ožujka 2023