1. Zasady ogólne
1.1 Obszary okablowania sygnału cyfrowego, analogowego i DAA są wstępnie podzielone na płytce drukowanej.
1.2 Komponenty cyfrowe i analogowe oraz odpowiednie okablowanie powinny być jak najbardziej odseparowane i umieszczone we własnych obszarach okablowania.
1.3 Ścieżki sygnału cyfrowego o dużej szybkości powinny być jak najkrótsze.
1.4 Zachowaj jak najkrótsze ścieżki czułego sygnału analogowego.
1.5 Rozsądna dystrybucja mocy i uziemienia.
1.6 DGND, AGND i pole są rozdzielone.
1.7 Używaj szerokich przewodów do zasilania i krytycznych ścieżek sygnału.
1.8 Obwód cyfrowy jest umieszczony w pobliżu interfejsu magistrali równoległej/szeregowego DTE, a obwód DAA w pobliżu interfejsu linii telefonicznej.
2. Umieszczenie komponentów
2.1 Na schemacie obwodu systemu:
a) Podzielić obwody cyfrowe, analogowe, DAA i związane z nimi obwody;
b) Podzielić komponenty cyfrowe, analogowe, mieszane cyfrowo/analogowe w każdym obwodzie;
c) Zwróć uwagę na położenie pinów zasilania i sygnału każdego układu scalonego.
2.2 Wstępnie podziel obszar okablowania obwodów cyfrowych, analogowych i DAA na płytce drukowanej (ogólny stosunek 2/1/1) i trzymaj komponenty cyfrowe i analogowe oraz odpowiadające im okablowanie jak najdalej i ogranicz je do odpowiednich obszary okablowania.
Uwaga: Gdy obwód DAA zajmuje dużą część, przez obszar okablowania będzie przechodzić więcej ścieżek sygnału sterującego/stanu, które można dostosować zgodnie z lokalnymi przepisami, takimi jak odstępy między komponentami, tłumienie wysokiego napięcia, ograniczenie prądu itp.
2.3 Po dokonaniu wstępnego podziału rozpocznij układanie elementów ze złącza i gniazda:
a) Pozycja wtyczki jest zarezerwowana wokół złącza i gniazda;
b) Pozostaw miejsce na okablowanie zasilające i uziemiające wokół komponentów;
c) Odłóż na bok położenie odpowiedniej wtyczki wokół gniazda.
2.4 Komponenty hybrydowe pierwszego miejsca (takie jak urządzenia modemowe, chipy konwertujące A/D, D/A itp.):
a) Określ kierunek umieszczenia komponentów i postaraj się, aby styki sygnału cyfrowego i sygnału analogowego były skierowane w stronę odpowiednich obszarów okablowania;
b) Umieść komponenty na styku obszarów trasowania sygnałów cyfrowych i analogowych.
2.5 Umieść wszystkie urządzenia analogowe:
a) Umieścić elementy obwodu analogowego, w tym obwody DAA;
b) Urządzenia analogowe są umieszczone blisko siebie i umieszczone na tej stronie PCB, która zawiera ścieżki sygnałów TXA1, TXA2, RIN, VC i VREF;
c) Unikaj umieszczania elementów o wysokim poziomie szumów wokół ścieżek sygnału TXA1, TXA2, RIN, VC i VREF;
d) Dla szeregowych modułów DTE, DTE EIA/TIA-232-E
Odbiornik/sterownik sygnałów interfejsu szeregowego powinien znajdować się jak najbliżej złącza i z dala od trasowania sygnału zegara o wysokiej częstotliwości, aby zredukować/uniknąć dodawania urządzeń tłumiących szumy na każdej linii, takich jak cewki dławikowe i kondensatory.
2.6 Umieść komponenty cyfrowe i kondensatory odsprzęgające:
a) Komponenty cyfrowe są umieszczone razem, aby skrócić długość okablowania;
b) Umieść kondensator odsprzęgający 0,1 uF między zasilaniem a masą układu scalonego i utrzymuj jak najkrótsze przewody łączące, aby zredukować EMI;
c) W przypadku modułów magistrali równoległej komponenty znajdują się blisko siebie
Złącze jest umieszczone na krawędzi, aby zachować zgodność ze standardem interfejsu magistrali aplikacji, takim jak długość linii magistrali ISA jest ograniczona do 2,5 cala;
d) W przypadku modułów szeregowych DTE obwód interfejsu znajduje się blisko złącza;
e) Obwód oscylatora kwarcowego powinien znajdować się jak najbliżej jego urządzenia sterującego.
2.7 Przewody uziemiające każdego obszaru są zwykle połączone w jednym lub kilku punktach za pomocą rezystorów lub kulek o wartości 0 omów.
3. Kierowanie sygnału
3.1 W trasowaniu sygnału modemu linie sygnałowe podatne na zakłócenia i linie sygnałowe podatne na zakłócenia powinny być trzymane jak najdalej od siebie.Jeśli jest to nieuniknione, użyj neutralnej linii sygnałowej do odizolowania.
3.2 Okablowanie sygnału cyfrowego powinno być umieszczone w obszarze okablowania sygnału cyfrowego tak bardzo, jak to możliwe;
Okablowanie sygnału analogowego powinno być umieszczone w obszarze okablowania sygnału analogowego tak bardzo, jak to możliwe;
(Ścieżki izolacyjne można wstępnie umieścić w celu ograniczenia, aby zapobiec wyprowadzaniu ścieżek poza obszar trasowania)
Ścieżki sygnału cyfrowego i ścieżki sygnału analogowego są prostopadłe, aby zredukować sprzężenie krzyżowe.
3.3 Użyj izolowanych ścieżek (zwykle uziemionych), aby ograniczyć ścieżki sygnału analogowego do obszaru trasowania sygnału analogowego.
a) Izolowane ścieżki uziemienia w obszarze analogowym są rozmieszczone po obu stronach płytki PCB wokół obszaru okablowania sygnału analogowego, z szerokością linii 50-100 mil;
b) Izolowane ścieżki uziemienia w obszarze cyfrowym są poprowadzone wokół obszaru okablowania sygnału cyfrowego po obu stronach płytki PCB, z szerokością linii 50-100 mil, a szerokość jednej strony płytki PCB powinna wynosić 200 mil.
3.4 Szerokość linii sygnału interfejsu magistrali równoległej > 10 mil (zwykle 12-15 mil), na przykład /HCS, /HRD, /HWT, /RESET.
3.5 Szerokość linii śladów sygnału analogowego wynosi >10 mil (zwykle 12-15 mil), takich jak MICM, MICV, SPKV, VC, VREF, TXA1, TXA2, RXA, TELIN, TELOUT.
3.6 Wszystkie inne ścieżki sygnałowe powinny być jak najszersze, szerokość linii powinna być > 5 mil (ogólnie 10 mil), a ścieżki między komponentami powinny być jak najkrótsze (należy wziąć pod uwagę wstępne rozmieszczenie urządzeń).
3.7 Szerokość linii kondensatora obejściowego do odpowiedniego układu scalonego powinna wynosić > 25 mil i należy w miarę możliwości unikać stosowania przelotek. 3.8 Linie sygnałowe przechodzące przez różne obszary (takie jak typowe sygnały sterowania/stanu niskiej prędkości) powinny przejść przez izolowane przewody uziemiające w jednym punkcie (preferowane) lub w dwóch punktach.Jeśli ścieżka jest tylko po jednej stronie, izolowana ścieżka uziemienia może przejść na drugą stronę płytki drukowanej, aby pominąć ścieżkę sygnału i zachować ciągłość.
3.9 Unikaj używania narożników pod kątem 90 stopni do kierowania sygnału o wysokiej częstotliwości i używaj gładkich łuków lub narożników pod kątem 45 stopni.
3.10 Kierowanie sygnału o wysokiej częstotliwości powinno ograniczyć użycie połączeń przelotowych.
3.11 Wszystkie ścieżki sygnału należy trzymać z dala od obwodu oscylatora kwarcowego.
3.12 W przypadku kierowania sygnału o wysokiej częstotliwości należy stosować pojedyncze ciągłe trasowanie, aby uniknąć sytuacji, w której kilka odcinków tras rozciąga się od jednego punktu.
3.13 W obwodzie DAA pozostaw przestrzeń co najmniej 60 mil wokół perforacji (wszystkie warstwy).
4. Zasilanie
4.1 Określ związek połączenia zasilania.
4.2 W obszarze okablowania sygnału cyfrowego użyj kondensatora elektrolitycznego 10 uF lub kondensatora tantalowego równolegle z kondensatorem ceramicznym 0,1 uF, a następnie podłącz go między zasilaczem a masą.Umieść jeden na końcu wlotu zasilania i najdalszym końcu płytki PCB, aby zapobiec skokom napięcia spowodowanym zakłóceniami.
4.3 W przypadku płytek dwustronnych, w tej samej warstwie co obwód pobierający prąd, obwód należy otoczyć ścieżkami zasilania o szerokości linii 200 mil po obu stronach.(Druga strona musi być przetwarzana w taki sam sposób jak uziemienie cyfrowe)
4.4 Zasadniczo najpierw układane są ścieżki zasilania, a następnie ścieżki sygnału.
5. ziemia
5.1 Na dwustronnej płytce niewykorzystane obszary wokół i pod komponentami cyfrowymi i analogowymi (z wyjątkiem DAA) są wypełnione obszarami cyfrowymi lub analogowymi, a te same obszary każdej warstwy są ze sobą połączone, a te same obszary różnych warstw są podłączony przez wiele przelotek: pin DGND modemu jest podłączony do cyfrowego obszaru uziemienia, a pin AGND jest podłączony do analogowego obszaru uziemienia;cyfrowy obszar uziemienia i analogowy obszar uziemienia są oddzielone prostą szczeliną.
5.2 Na płycie czterowarstwowej użyj cyfrowych i analogowych obszarów uziemienia, aby pokryć komponenty cyfrowe i analogowe (z wyjątkiem DAA);pin DGND modemu jest podłączony do cyfrowego obszaru uziemienia, a pin AGND jest podłączony do analogowego obszaru uziemienia;cyfrowy obszar uziemienia i analogowy obszar uziemienia są używane oddzielone prostą przerwą.
5.3 Jeśli w projekcie wymagany jest filtr EMI, należy zarezerwować pewną przestrzeń na gnieździe interfejsu.Większość urządzeń EMI (koraliki/kondensatory) można umieścić w tym obszarze;z nim połączony.
5.4 Zasilanie każdego modułu funkcjonalnego powinno być rozdzielone.Moduły funkcjonalne można podzielić na: interfejs magistrali równoległej, wyświetlacz, obwód cyfrowy (SRAM, EPROM, modem) i DAA itp. Zasilanie/uziemienie każdego modułu funkcjonalnego można podłączyć tylko do źródła zasilania/uziemienia.
5.5 W przypadku szeregowych modułów DTE użyj kondensatorów odsprzęgających, aby zmniejszyć sprzężenie mocy i zrób to samo w przypadku linii telefonicznych.
5.6 Przewód uziemiający jest podłączony przez jeden punkt, jeśli to możliwe, użyj koralika;jeśli konieczne jest wytłumienie zakłóceń elektromagnetycznych, należy umożliwić podłączenie przewodu uziemiającego w innych miejscach.
5.7 Wszystkie przewody uziemiające powinny być możliwie najszersze, 25-50 mil.
5.8 Ścieżki kondensatorów między całym zasilaniem układu scalonego a masą powinny być jak najkrótsze i nie należy używać otworów przelotowych.
6. Obwód oscylatora kwarcowego
6.1 Wszystkie ścieżki podłączone do zacisków wejścia/wyjścia oscylatora kwarcowego (takiego jak XTLI, XTLO) powinny być jak najkrótsze, aby zredukować wpływ zakłóceń i rozproszonej pojemności na kryształ.Ścieżka XTLO powinna być jak najkrótsza, a kąt zgięcia nie mniejszy niż 45 stopni.(Ponieważ XTLO jest podłączony do sterownika z szybkim czasem narastania i wysokim prądem)
6.2 Na płytce dwustronnej nie ma warstwy uziemiającej, a przewód uziemiający kondensatora oscylatora kwarcowego należy podłączyć do urządzenia jak najkrótszym przewodem
Pin DGND najbliżej oscylatora kwarcowego i zminimalizuj liczbę przelotek.
6.3 Jeśli to możliwe, uziemij kryształową obudowę.
6.4 Podłącz rezystor 100 omów między pinem XTLO a węzłem kryształu/kondensatora.
6.5 Masa kondensatora oscylatora kwarcowego jest bezpośrednio połączona z pinem GND modemu.Nie używaj obszaru uziemienia ani ścieżek uziemienia do podłączenia kondensatora do styku GND modemu.
7. Niezależna konstrukcja modemu wykorzystująca interfejs EIA/TIA-232
7.1 Użyj metalowej obudowy.Jeśli wymagana jest obudowa z tworzywa sztucznego, wewnątrz należy wkleić metalową folię lub spryskać materiałem przewodzącym, aby zredukować EMI.
7.2 Umieść dławiki tego samego wzoru na każdym przewodzie zasilającym.
7.3 Elementy układamy razem i blisko złącza interfejsu EIA/TIA-232.
7.4 Wszystkie urządzenia EIA/TIA-232 są indywidualnie podłączone do zasilania/masy ze źródła zasilania.Źródłem zasilania/masy powinien być zacisk wejściowy zasilania na płytce lub zacisk wyjściowy układu regulatora napięcia.
7.5 Masa sygnału kabla EIA/TIA-232 do masy cyfrowej.
7.6 W następujących przypadkach ekran kabla EIA/TIA-232 nie musi być podłączony do obudowy modemu;puste połączenie;podłączony do masy cyfrowej za pomocą koralika;kabel EIA/TIA-232 jest bezpośrednio podłączony do uziemienia cyfrowego, gdy pierścień magnetyczny jest umieszczony w pobliżu obudowy modemu.
8. Przewody kondensatorów obwodu VC i VREF powinny być jak najkrótsze i znajdować się w strefie neutralnej.
8.1 Podłącz biegun dodatni kondensatora elektrolitycznego 10uF VC i kondensator VC 0,1uF do pinu VC (PIN24) modemu oddzielnym przewodem.
8.2 Podłącz ujemny zacisk kondensatora elektrolitycznego 10uF VC i kondensator 0,1uF VC do styku AGND (PIN34) modemu poprzez koralik i użyj niezależnego przewodu.
8.3 Podłącz biegun dodatni kondensatora elektrolitycznego VREF 10uF i kondensatora VC 0,1uF do pinu VREF (PIN25) modemu oddzielnym przewodem.
8.4 Podłącz ujemny zacisk kondensatora elektrolitycznego 10uF VREF i kondensator 0,1uF VC do pinu VC (PIN24) modemu poprzez niezależną ścieżkę;zauważ, że jest niezależny od śladu 8.1.
VREF ——+——–+
┿ 10 jednostek ┿ 0,1 jednostek
VC ——+——–+
┿ 10 jednostek ┿ 0,1 jednostek
+——–+—–~~~~~—+ AGND
Zastosowany koralik powinien spełniać:
Impedancja = 70 W przy 100 MHz;
prąd znamionowy = 200mA;
Maksymalna rezystancja = 0,5 W.
9. Interfejs telefonu i słuchawki
9.1 Umieść dławik na styku końcówki i pierścienia.
9.2 Metoda odsprzęgania linii telefonicznej jest podobna do metody zasilania, przy użyciu metod takich jak dodanie kombinacji indukcyjności, dławika i kondensatora.Jednak odłączenie linii telefonicznej jest trudniejsze i bardziej godne uwagi niż odłączenie zasilania.Ogólną praktyką jest rezerwowanie pozycji tych urządzeń do regulacji podczas certyfikacji testu wydajności/EMI.
Czas postu: 11-05-2023