PCB (štampana ploča), kineski naziv je štampana ploča, poznata i kao štampana ploča, važna je elektronska komponenta, podrška za elektronske komponente i nosač za električne veze elektronskih komponenti.Budući da je napravljen pomoću elektronske štampe, naziva se "štampana" ploča.
1. Kako odabrati PCB ploču?
Izbor PCB ploče mora uspostaviti ravnotežu između ispunjavanja zahtjeva dizajna, masovne proizvodnje i troškova.Zahtjevi dizajna sadrže i električne i mehaničke komponente.Obično je ovo pitanje materijala važnije kada se projektuju vrlo brze PCB ploče (frekvencija veća od GHz).
Na primjer, FR-4 materijal koji se danas obično koristi možda nije prikladan jer će dielektrični gubitak na frekvenciji od nekoliko GHz imati veliki utjecaj na slabljenje signala.Što se tiče električne energije, potrebno je obratiti pažnju da li dielektrična konstanta (dielektrična konstanta) i dielektrični gubici odgovaraju projektovanoj frekvenciji.
2. Kako izbjeći visokofrekventne smetnje?
Osnovna ideja izbjegavanja visokofrekventnih smetnji je minimiziranje interferencije elektromagnetnih polja visokofrekventnog signala, što je tzv. crosstalk (Crosstalk).Možete povećati udaljenost između brzog signala i analognog signala ili dodati tragove zaštite/ranžiranja uz analogni signal.Također obratite pažnju na smetnje šuma digitalnog uzemljenja na analogno uzemljenje.
3. U dizajnu velike brzine, kako riješiti problem integriteta signala?
Integritet signala je u osnovi stvar usklađivanja impedanse.Faktori koji utiču na usklađivanje impedanse uključuju strukturu i izlaznu impedanciju izvora signala, karakterističnu impedanciju traga, karakteristike kraja opterećenja i topologiju traga.Rješenje je oslanjanje na završetak i podešavanje topologije ožičenja.
4. Kako se ostvaruje metoda diferencijalne distribucije?
Postoje dvije točke na koje treba obratiti pažnju u ožičenju diferencijalnog para.Jedna je da dužina dva reda treba da bude što je moguće duža.Postoje dva paralelna načina, jedan je da se dvije linije pokreću na istom sloju ožičenja (uporedo), a drugi je da dvije linije idu na gornji i donji susjedni sloj (preko ispod).Općenito, prvo rame uz rame (rame uz rame, rame uz rame) koristi se na mnogo načina.
5. Za liniju signala sata sa samo jednim izlaznim terminalom, kako implementirati diferencijalno ožičenje?
Za korištenje diferencijalnog ožičenja, ima smisla samo da su i izvor signala i prijemnik diferencijalni signali.Dakle, nije moguće koristiti diferencijalno ožičenje za signal takta sa samo jednim izlazom.
6. Može li se odgovarajući otpornik dodati između parova diferencijalnih linija na kraju prijema?
Odgovarajući otpor između parova diferencijalnih linija na prijemnom kraju se obično dodaje, a njegova vrijednost treba biti jednaka vrijednosti diferencijalne impedanse.Na ovaj način će kvalitet signala biti bolji.
7. Zašto bi ožičenje diferencijalnih parova trebalo biti blisko i paralelno?
Usmjeravanje diferencijalnih parova treba biti pravilno blisko i paralelno.Takozvana pravilna blizina je zato što će udaljenost uticati na vrijednost diferencijalne impedanse, koja je važan parametar za projektovanje diferencijalnog para.Potreba za paralelizmom je također posljedica potrebe da se održi konzistentnost diferencijalne impedanse.Ako su dvije linije daleko ili blizu, diferencijalna impedansa će biti nedosljedna, što će uticati na integritet 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 napomenuti da signalni tragovi ne bi trebali što više prelaziti podijeljeno mjesto (jarak), a povratna strujna putanja (puta povratne struje) napajanja i signala ne bi trebala postati prevelika.
Kristalni oscilator je analogni oscilacijski krug s pozitivnom povratnom spregom.Da bi imao stabilan oscilacijski signal, mora zadovoljiti specifikacije pojačanja i faze u petlji.Međutim, specifikacija oscilacije ovog analognog signala se lako poremeti, pa čak i dodavanje tragova zaštite tla možda neće moći u potpunosti izolirati smetnje.A ako je predaleko, šum na uzemljenoj ravni će također utjecati na oscilacijski krug pozitivne povratne sprege.Stoga razmak između kristalnog oscilatora i čipa mora biti što je moguće bliži.
Zaista, postoji mnogo sukoba između brzog rutiranja i EMI zahtjeva.Ali osnovni princip je da otpornici i kondenzatori ili feritne perle dodane zbog EMI ne mogu uzrokovati da neke električne karakteristike signala ne zadovolje specifikacije.Stoga je najbolje koristiti tehnike uređenja ožičenja i slaganja PCB-a za rješavanje ili smanjenje EMI problema, kao što je usmjeravanje signala velike brzine na unutrašnji sloj.Konačno, koristite kondenzator otpornika ili feritne perle da smanjite oštećenje signala.
9. Kako riješiti kontradikciju između ručnog ožičenja i automatskog ožičenja signala velike brzine?
Većina automatskih rutera sa jačim softverom za usmjeravanje sada ima postavljena ograničenja za kontrolu metode usmjeravanja i broja propusnih veza.Stavke podešavanja sposobnosti motora za namotavanje i uvjeta ograničenja različitih EDA kompanija ponekad se uvelike razlikuju.
Na primjer, ima li dovoljno ograničenja za kontrolu načina na koji se zmije zmije, može li se kontrolirati razmak diferencijalnih parova, itd.Ovo će uticati na to da li metoda usmjeravanja dobivena automatskim usmjeravanjem može ispuniti ideju dizajnera.
Osim toga, poteškoća ručnog podešavanja ožičenja također ima apsolutnu vezu sa sposobnošću motora za namotavanje.Na primjer, mogućnost guranja tragova, propusnost prolaza, pa čak i mogućnost guranja tragova do bakra, itd. Stoga je odabir rutera sa sposobnošću motora snažnog namotaja rješenje.
10. O test kuponima.
Test kupon se koristi za mjerenje da li karakteristična impedansa proizvedene PCB-a ispunjava zahtjeve dizajna sa TDR-om (Time Domain Reflectometer).Općenito, impedancija koju treba kontrolirati ima dva slučaja: jednu liniju i diferencijalni par.Stoga, širina linija i razmak između redova (kada postoje diferencijalni parovi) na test kuponu trebaju biti isti kao i linije koje se kontroliraju.
Najvažnija stvar je pozicija tačke uzemljenja prilikom merenja.Da bi se smanjila vrijednost induktivnosti uzemljenja (uzemljenja), mjesto gdje je TDR sonda (sonda) uzemljena je obično vrlo blizu mjesta na kojem se mjeri signal (vrh sonde).Stoga, udaljenost i metoda između tačke na kojoj se mjeri signal na ispitnom kuponu i tačke uzemljenja kako bi odgovarali sondi koja se koristi
11. U dizajnu PCB-a velike brzine, prazna površina signalnog sloja može biti prekrivena bakrom, ali kako bi bakar više signalnih slojeva trebao biti raspoređen na uzemljenje i napajanje?
Generalno, većina bakra u praznom području je uzemljena.Samo obratite pažnju na udaljenost između bakra i signalne linije kada polažete bakar pored brze signalne linije, jer će deponovani bakar malo smanjiti karakterističnu impedanciju traga.Takođe pazite da ne utičete na karakterističnu impedanciju drugih slojeva, kao što je struktura dvostruke trake.
12. Da li je moguće koristiti model mikrotrakaste linije za izračunavanje karakteristične impedanse signalne linije iznad power plana?Može li se signal između snage i uzemljenja izračunati korištenjem trakastog modela?
Da, i ravnina napajanja i uzemljena ravnina moraju se smatrati referentnim ravnima prilikom izračunavanja karakteristične impedanse.Na primjer, četveroslojna ploča: gornji sloj-naponski sloj-zemlji sloj-donji sloj.U ovom trenutku, model karakteristične impedanse traga gornjeg sloja je model mikrotrakaste linije sa ravnim snage kao referentnom ravninom.
13. Općenito, može li automatsko generiranje testnih tačaka softverom na štampanim pločama visoke gustine ispuniti zahtjeve testiranja masovne proizvodnje?
Da li testne tačke koje automatski generiše opšti softver ispunjavaju zahteve testiranja zavisi od toga da li specifikacije za dodavanje testnih tačaka ispunjavaju zahteve opreme za testiranje.Osim toga, ako je ožičenje previše gusto i specifikacija za dodavanje ispitnih tačaka je relativno stroga, možda neće biti moguće automatski dodati ispitne tačke svakom segmentu linije.Naravno, potrebno je ručno popuniti mjesta koja se testiraju.
14. Hoće li dodavanje testnih tačaka uticati na kvalitet signala velike brzine?
Što se tiče toga da li će to uticati na kvalitet signala, zavisi od načina dodavanja test tačaka i brzine signala.U osnovi, dodatne ispitne tačke (bez upotrebe postojećeg priključka ili DIP pina kao ispitne tačke) mogu se dodati na liniju ili izvući iz linije.Prvi je ekvivalentan dodavanju malog kondenzatora na mreži, dok je drugi dodatni ogranak.
Ove dvije situacije će manje-više utjecati na signal velike brzine, a stupanj utjecaja je povezan s frekvencijskom brzinom signala i brzinom ruba signala (engl. edge rate).Veličina udarca se može znati kroz simulaciju.U principu, što je ispitna tačka manja, to je bolje (naravno, mora ispunjavati i zahtjeve opreme za ispitivanje).Što je kraća grana, to bolje.
15. Nekoliko PCB-a čine sistem, kako treba spojiti 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 ploči B, mora postojati jednaka količina struje koja teče od sloja zemlje natrag do ploče A (ovo je Kirchoffov važeći zakon).
Struja na ovoj formaciji će naći mjesto najmanjeg otpora da se povrati.Stoga, broj pinova dodijeljen uzemljenoj ravni ne bi trebao biti premali na svakom interfejsu, bez obzira da li se radi o napajanju ili signalu, kako bi se smanjila impedanca, što može smanjiti šum na uzemljenoj ravni.
Osim toga, moguće je analizirati i cijelu strujnu petlju, posebno dio sa velikom strujom, te prilagoditi način povezivanja formacije ili žice za uzemljenje za kontrolu toka struje (na primjer, negdje stvoriti nisku impedanciju, tako da većina struje teče sa ovih mjesta), smanjuju utjecaj na druge osjetljivije signale.
16. Možete li uvesti neke strane tehničke knjige i podatke o dizajnu PCB-a velike brzine?
Sada se digitalna kola velike brzine koriste u srodnim poljima kao što su komunikacijske mreže i kalkulatori.Što se tiče komunikacionih mreža, radna frekvencija PCB ploče je dostigla GHz, a broj naslaganih slojeva je čak 40 slojeva koliko ja znam.
Aplikacije vezane za kalkulator također su posljedica napretka čipova.Bilo da se radi o običnom računaru ili serveru (Server), maksimalna radna frekvencija na ploči je takođe dostigla 400MHz (kao što je Rambus).
Kao odgovor na zahtjeve za usmjeravanje velike brzine i velike gustine, potražnja za slijepim/ukopanim spojevima, mikrovia i procesnom tehnologijom nadogradnje postepeno raste.Ovi zahtjevi dizajna dostupni su za masovnu proizvodnju od strane proizvođača.
17. Dvije često spominjane formule karakteristične impedanse:
Mikrotrakasta linija (mikrotrakasta) Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] gdje je W širina linije, T je debljina bakra traga, a H je Udaljenost od traga do referentne ravni, Er je dielektrična konstanta PCB materijala (dielektrična konstanta).Ova formula se može primijeniti samo kada je 0,1≤(W/H)≤2,0 i 1≤(Er)≤15.
Trakasti (stripline) Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0.67π(T+0.8W)]} gdje je H udaljenost između dvije referentne ravni, a trag se nalazi u sredini dvije referentne ravni.Ova formula se može primijeniti samo kada je W/H≤0,35 i T/H≤0,25.
18. Može li se žica za uzemljenje dodati u sredinu diferencijalne signalne linije?
Općenito, žica za uzemljenje ne može se dodati u sredinu diferencijalnog signala.Budući da je najvažnija točka principa primjene diferencijalnih signala iskoristiti prednosti koje donosi međusobno spajanje (spoj) između diferencijalnih signala, kao što je poništavanje fluksa, otpornost na buku, itd. Ako se žica za uzemljenje doda u sredinu, efekat spajanja će biti uništen.
19. Da li dizajn krutih fleksibilnih ploča zahtijeva poseban softver za dizajn i specifikacije?
Fleksibilno štampano kolo (FPC) može biti dizajnirano sa opštim softverom za projektovanje PCB-a.Također koristite Gerber format za proizvodnju za FPC proizvođače.
20. Koji je princip pravilnog odabira tačke uzemljenja PCB-a i kućišta?
Princip odabira tačke uzemljenja PCB-a i školjke je da se koristi uzemljenje šasije za obezbeđivanje putanje niske impedancije za povratnu struju (povratnu struju) i kontrolu putanje povratne struje.Na primjer, obično u blizini visokofrekventnog uređaja ili generatora takta, sloj uzemljenja PCB-a može se povezati sa uzemljenjem šasije pomoću vijaka za pričvršćivanje kako bi se minimizirala površina cijele strujne petlje, čime se smanjuje elektromagnetno zračenje.
21. Od kojih aspekata treba da počnemo za DEBUG na ploči?
Što se digitalnih kola tiče, prvo odredite tri stvari u nizu:
1. Uvjerite se da su sve vrijednosti napajanja odgovarajuće veličine za dizajn.Neki sistemi sa više izvora napajanja mogu zahtijevati određene specifikacije za redosljed i brzinu određenih izvora napajanja.
2. Uvjerite se da sve frekvencije signala sata rade ispravno i da nema nemonotonskih problema na rubovima signala.
3. Potvrdite da li signal za resetiranje ispunjava zahtjeve specifikacije.Ako je sve ovo normalno, čip bi trebao poslati signal prvog ciklusa (ciklusa).Zatim, otklanjanje grešaka prema principu rada sistema i protokolu sabirnice.
22. Kada je veličina pločice fiksirana, ako je potrebno ugraditi više funkcija u dizajn, često je potrebno povećati gustinu tragova PCB-a, ali to može dovesti do pojačane međusobne interferencije tragova, a na u isto vrijeme, tragovi su previše tanki da bi povećali impedanciju.Ne može se smanjiti, molimo vas da stručnjaci uvedu vještine u dizajnu PCB-a velike brzine (≥100MHz) visoke gustine?
Prilikom projektovanja PCB-a velike brzine i velike gustine, interferenciji preslušavanja treba posvetiti posebnu pažnju jer ima veliki uticaj na tajming i integritet signala.
Evo nekoliko stvari na koje treba obratiti pažnju:
Kontrolirajte kontinuitet i usklađivanje impedanse karakteristike traga.
Veličina razmaka tragova.Općenito, razmak koji se često vidi je dvostruko veći od širine linije.Uticaj razmaka tragova na tajming i integritet signala može se znati kroz simulaciju, a može se pronaći i minimalni podnošljivi razmak.Rezultati se mogu razlikovati od čipa do čipa.
Odaberite odgovarajući način prekida.
Izbjegavajte isti smjer tragova na gornjem i donjem susjednom sloju, ili čak preklapajte gornje i donje tragove, jer je ova vrsta preslušavanja veća od onog kod susjednih tragova na istom sloju.
Koristite slijepe/ukopane spojeve da povećate područje traga.Ali troškovi proizvodnje PCB ploče će se povećati.Zaista je teško postići potpuni paralelizam i jednaku dužinu u stvarnoj implementaciji, ali je ipak potrebno to učiniti što je više moguće.
Dodatno, diferencijalni završetak i terminacija zajedničkog načina mogu biti rezervisani da bi se ublažio uticaj na tajming i integritet signala.
23. Filter na analognom napajanju je često LC kolo.Ali zašto ponekad LC filtrira manje efikasno od RC?
Poređenje efekata LC i RC filtera mora uzeti u obzir da li su frekvencijski pojas koji treba filtrirati i odabir vrijednosti induktivnosti odgovarajući.Zato što je induktivna reaktancija (reaktancija) induktora povezana sa vrijednošću induktivnosti i frekvencijom.
Ako je frekvencija šuma izvora napajanja niska, a vrijednost induktivnosti nije dovoljno velika, efekat filtriranja možda neće biti dobar kao RC.Međutim, cijena koju treba platiti za korištenje RC filtriranja je to što sam otpornik rasipa snagu, manje je efikasan i obraća pažnju na to koliko snage odabrani otpornik može podnijeti.
24. Koji je način odabira vrijednosti induktivnosti i kapacitivnosti prilikom filtriranja?
Osim frekvencije šuma koju želite da filtrirate, odabir vrijednosti induktivnosti također uzima u obzir sposobnost odziva trenutne struje.Ako izlazni terminal LC-a ima mogućnost da trenutno izbaci veliku struju, prevelika vrijednost induktivnosti će ometati brzinu velike struje koja teče kroz induktor i povećati šum mreškanja.Vrijednost kapacitivnosti je povezana s veličinom vrijednosti specifikacije talasnog šuma koja se može tolerirati.
Što je manji zahtjev za vrijednosti talasnog šuma, to je veća vrijednost kondenzatora.ESR/ESL kondenzatora će također imati utjecaja.Dodatno, ako se LC postavi na izlaz sklopne regulacione snage, potrebno je obratiti pažnju i na uticaj pola/nule koju generiše LC na stabilnost kontrolne petlje negativne povratne sprege..
25. Kako ispuniti EMC zahtjeve što je više moguće bez izazivanja prevelikog pritiska troškova?
Povećani troškovi zbog EMC-a na PCB-u obično su posljedica povećanja broja slojeva uzemljenja kako bi se poboljšao efekt zaštite i dodavanja feritnih perli, prigušnica i drugih visokofrekventnih uređaja za suzbijanje harmonika.Osim toga, obično je potrebno surađivati sa zaštitnim strukturama na drugim mehanizmima kako bi cijeli sistem zadovoljio EMC zahtjeve.Slijede samo nekoliko savjeta za dizajn PCB ploče za smanjenje efekta elektromagnetnog zračenja koje generiše kolo.
Odaberite uređaj sa sporijom stopom napona što je više moguće kako biste smanjili visokofrekventne komponente koje generira signal.
Obratite pažnju na postavljanje visokofrekventnih komponenti, ne preblizu vanjskih konektora.
Obratite pažnju na usklađivanje impedancije signala velike brzine, sloja ožičenja i njegove povratne struje (put povratne struje) kako biste smanjili visokofrekventnu refleksiju i zračenje.
Postavite dovoljne i odgovarajuće kondenzatore za razdvajanje na pinove napajanja svakog uređaja kako biste umanjili buku na ravnima napajanja i uzemljenja.Obratite posebnu pažnju na to da li frekvencijski odziv i temperaturne karakteristike kondenzatora zadovoljavaju zahtjeve dizajna.
Uzemljenje u blizini eksternog konektora može se pravilno odvojiti od formacije, a uzemljenje konektora treba spojiti na uzemljenje šasije u blizini.
Na odgovarajući način koristite tragove za zaštitu tla/ranžiranje pored nekih posebno brzih signala.Ali obratite pažnju na efekat tragova zaštite/šanta 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 funkcionalnih blokova u jednoj PCB ploči, uobičajena praksa je da se odvoji digitalno/analogno uzemljenje.Šta je razlog?
Razlog odvajanja digitalnog/analognog uzemljenja je taj što će digitalno kolo stvarati šum na napajanju i masi prilikom prebacivanja između visokog i niskog potencijala.Veličina šuma je povezana sa brzinom signala i veličinom struje.Ako ravnina uzemljenja nije podijeljena i šum koji stvara krug u digitalnom području je velik i kolo u analognom području je vrlo blizu, onda čak i ako se digitalni i analogni signali ne ukrste, analogni signal će i dalje biti ometen bukom tla.To znači da se metoda ne podjele digitalnog i analognog uzemljenja može koristiti samo kada je područje analognog kola daleko od područja digitalnog kola koje stvara veliki šum.
27. Drugi pristup je osigurati da se odvojeni digitalno/analogni raspored i digitalno/analogne signalne linije ne ukrštaju, da cijela PCB ploča nije podijeljena i da je digitalno/analogno uzemljenje povezano sa ovom ravninom uzemljenja.Koja je svrha?
Zahtjev da se tragovi digitalno-analognog signala ne mogu ukrstiti je zato što će povratna strujna putanja (put povratne struje) malo bržeg digitalnog signala pokušati da teče natrag do izvora digitalnog signala duž tla blizu dna traga.križa, šum generiran povratnom strujom će se pojaviti u području analognog kola.
28. Kako uzeti u obzir problem usklađivanja impedanse prilikom dizajniranja šematskog dijagrama dizajna PCB-a velike brzine?
Prilikom dizajniranja brzih PCB kola, usklađivanje impedancije je jedan od elemenata dizajna.Vrijednost impedance ima apsolutnu vezu s metodom usmjeravanja, kao što je hodanje po površinskom sloju (mikrotrakasta) ili unutrašnjem sloju (trakasta/dvostruka trakasta linija), udaljenost od referentnog sloja (sloj napajanja ili sloj tla), širina traga, PCB materijal, itd. Oba će uticati na karakterističnu vrijednost impedanse traga.
Odnosno, vrijednost impedance može se odrediti samo nakon ožičenja.Opšti softver za simulaciju neće moći da razmotri neke uslove ožičenja sa diskontinuiranom impedancijom zbog ograničenja modela linije ili korišćenog matematičkog algoritma.U ovom trenutku, samo neki terminatori (terminatori), kao što su serijski otpornici, mogu biti rezervisani na šematskom dijagramu.da bi se ublažio efekat diskontinuiteta impedancije traga.Pravo fundamentalno rješenje problema je pokušati izbjeći diskontinuitet impedancije prilikom ožičenja.
29. Gdje mogu pružiti precizniju biblioteku IBIS modela?
Preciznost IBIS modela direktno utiče na rezultate simulacije.U osnovi, IBIS se može smatrati podacima o električnim karakteristikama ekvivalentnog kola stvarnog I/O bafera čipa, koji se generalno mogu dobiti pretvaranjem SPICE modela, a podaci SPICE-a imaju apsolutnu vezu sa proizvodnjom čipa, tako da isti uređaj nude različiti proizvođači čipova.Podaci u SPICE-u su različiti, a podaci u konvertovanom IBIS modelu će također biti različiti u skladu s tim.
Odnosno, ako se koriste uređaji proizvođača A, samo oni imaju mogućnost da daju tačne podatke o modelu svojih uređaja, jer niko drugi ne zna bolje od njih od kojeg su procesa napravljeni njihovi uređaji.Ako je IBIS koji je dostavio proizvođač netačan, jedino rješenje je stalno tražiti od proizvođača da se poboljša.
30. Prilikom projektovanja PCB-a velike brzine, sa kojih aspekata bi dizajneri trebali uzeti u obzir pravila EMC i EMI?
Općenito, EMI/EMC dizajn treba da uzme u obzir i zračene i provodne aspekte.Prvi pripada visokofrekventnom dijelu (≥30MHz), a drugi dio niže frekvencije (≤30MHz).
Dakle, ne možete samo obratiti pažnju na visoke frekvencije i zanemariti dio niske frekvencije.Dobar EMI/EMC dizajn mora uzeti u obzir položaj uređaja, raspored PCB steka, način važnih konekcija, izbor uređaja, itd. na početku izgleda.Ako nema boljeg dogovora unaprijed, može se naknadno riješiti. Dobit će se duplo 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 bi trebao ići do unutrašnjeg sloja što je dalje moguće i obratiti pažnju na kontinuitet usklađivanja karakteristične impedanse i referentni sloj kako bi se smanjila refleksija, a nagib (brzina uspona) signala koji potiskuje uređaj treba biti što manji kako bi se smanjio visoki Prilikom odabira kondenzatora za razdvajanje/premosnica, obratite pažnju na to da li njegov frekvencijski odziv ispunjava zahtjeve za smanjenje šum aviona.
Osim toga, obratite pažnju na povratni put visokofrekventne signalne struje kako bi područje petlje bilo što manje (to jest, impedancija petlje je što manja) kako biste smanjili zračenje.Također je moguće kontrolisati opseg visokofrekventnog šuma dijeljenjem formacije.Na kraju, pravilno odaberite tačku uzemljenja PCB-a i kućišta (uzemljenje šasije).
31. Kako odabrati EDA alate?
U trenutnom softveru za dizajn PCB-a, termička analiza nije jača strana, pa se ne preporučuje da je koristite.Za ostale funkcije 1.3.4 možete odabrati PADS ili Cadence, a omjer performansi i cijene je dobar.Početnici u PLD dizajnu mogu koristiti integrirano okruženje koje obezbjeđuju proizvođači PLD čipova, a alati sa jednom tačkom mogu se koristiti prilikom dizajniranja više od milion kapija.
32. Molimo preporučite EDA softver prikladan za brzu obradu i prijenos signala.
Za konvencionalni dizajn kola, INNOVEDIN PADS je vrlo dobar, a postoji i odgovarajući softver za simulaciju, a ovaj tip dizajna često čini 70% aplikacija.Za dizajn kola velike brzine, analogna i digitalna mješovita kola, Cadence rješenje bi trebalo biti softver s boljim performansama i cijenom.Naravno, performanse Mentora su i dalje veoma dobre, posebno njegovo upravljanje procesom dizajna bi trebalo da bude najbolje.
33. Objašnjenje značenja svakog sloja PCB ploče
Topoverlay — naziv uređaja najvišeg nivoa, koji se naziva i vrhunska sitotiska ili legenda o gornjoj komponenti, kao što je R1 C5,
IC10.bottomoverlay–slično višeslojni—–Ako dizajnirate 4-slojnu ploču, postavite slobodni pad ili ga definirate kao višeslojni, tada će se njegov pad automatski pojaviti na 4 sloja, ako ga definirate samo kao gornji sloj, tada će se njegov jastučić pojaviti samo na gornjem sloju.
34. Na koje aspekte treba obratiti pažnju u dizajnu, usmjeravanju i rasporedu visokofrekventnih PCB-a iznad 2G?
Visokofrekventni PCB-i iznad 2G pripadaju dizajnu radio frekvencijskih kola i nisu u okviru diskusije o dizajnu digitalnih kola velike brzine.Raspored i rutiranje RF kola treba razmotriti zajedno sa šematskim dijagramom, jer će raspored i rutiranje uzrokovati efekte distribucije.
Štaviše, neki pasivni uređaji u dizajnu RF kola su realizovani kroz parametarsku definiciju i bakarnu foliju specijalnog oblika.Stoga su EDA alati potrebni za obezbjeđivanje parametarskih uređaja i uređivanje bakrene folije posebnog oblika.
Mentorova boardstation ima namenski RF modul za dizajn koji ispunjava ove zahteve.Štaviše, opšti dizajn radio frekvencija zahteva posebne alate za analizu radiofrekventnih kola, najpoznatiji u industriji je agilentov eesoft, koji ima dobar interfejs sa Mentorovim alatima.
35. Za visokofrekventni PCB dizajn iznad 2G, koja pravila treba slijediti pri dizajnu mikrotrakasta?
Za projektovanje RF mikrotrakastih vodova potrebno je koristiti alate za 3D analizu polja za izdvajanje parametara dalekovoda.Sva pravila treba da budu navedena u ovom alatu za ekstrakciju polja.
36. Za PCB sa svim digitalnim signalima, postoji izvor takta od 80MHz na ploči.Osim korištenja žičane mreže (uzemljenja), koji sklop treba koristiti za zaštitu da bi se osigurala dovoljna sposobnost vožnje?
Da bi se osigurala vozna sposobnost sata, ne treba je realizovati kroz zaštitu.Generalno, sat se koristi za pokretanje čipa.Opšta zabrinutost oko mogućnosti pogona sata je uzrokovana višestrukim opterećenjem takta.Čip drajvera sata se koristi za pretvaranje jednog signala sata u nekoliko, a usvojena je veza od tačke do tačke.Prilikom odabira upravljačkog čipa, osim što osigurava da u osnovi odgovara opterećenju i da ivica signala zadovoljava zahtjeve (generalno, sat je signal koji djeluje na ivici), prilikom izračunavanja sistemskog vremena, kašnjenje takta u drajveru čip se mora uzeti u obzir.
37. Ako se koristi zasebna ploča sa satnim signalom, koja vrsta interfejsa se generalno koristi da bi se osiguralo da se manje utiče na prenos signala sata?
Što je kraći signal takta, to je manji efekat dalekovoda.Korištenje odvojene signalne ploče za sat povećat će dužinu usmjeravanja signala.Problem je i zemaljsko napajanje ploče.Za prijenos na velike udaljenosti preporučuje se korištenje diferencijalnih signala.Veličina L može zadovoljiti zahtjeve za kapacitetom pogona, ali vaš sat nije prebrz, nije potreban.
38, 27M, SDRAM taktna linija (80M-90M), drugi i treći harmonik ovih linija sata su samo u VHF opsegu, a smetnje su veoma velike nakon što visoka frekvencija uđe sa prijemnog kraja.Osim skraćivanja dužine linije, koji drugi dobri načini?
Ako je treći harmonik veliki, a drugi harmonik mali, to može biti zato što je radni ciklus signala 50%, jer u ovom slučaju signal nema čak ni harmonike.U ovom trenutku, potrebno je modificirati radni ciklus signala.Osim toga, ako je signal takta jednosmjeran, općenito se koristi podudaranje krajnjeg niza izvora.Ovo potiskuje sekundarne refleksije bez uticaja na ivicu takta.Podudarna vrijednost na kraju izvora može se dobiti korištenjem formule na donjoj slici.
39. Koja je topologija ožičenja?
Topologija, neke se također nazivaju redoslijedom rutiranja.Za redosled ožičenja višeportne povezane mreže.
40. Kako podesiti topologiju ožičenja da bi se poboljšao integritet signala?
Ovakav smjer mrežnog signala je složeniji, jer za jednosmjerne, dvosmjerne signale i signale različitih nivoa topologija ima različite utjecaje, te je teško reći koja je topologija korisna za kvalitet signala.Štaviše, kada se radi predsimulacija, koja topologija koju treba koristiti je vrlo zahtjevna za inženjere i zahtijeva razumijevanje principa kola, tipova signala, pa čak i poteškoća sa ožičenjem.
41. Kako smanjiti EMI probleme slaganjem?
Prije svega, EMI treba uzeti u obzir iz sistema, a PCB sama ne može riješiti problem.Što se tiče EMI, mislim da je slaganje uglavnom da bi se osigurao najkraći povratni put signala, smanjila površina spajanja i suzbile smetnje diferencijalnog moda.Osim toga, sloj uzemljenja i sloj napajanja su čvrsto povezani, a proširenje je odgovarajuće veće od sloja snage, što je dobro za suzbijanje smetnji zajedničkog moda.
42. Zašto se polaže bakar?
Općenito, postoji nekoliko razloga za polaganje bakra.
1. EMC.Za bakar za uzemljenje ili napajanje velike površine igrat će zaštitnu ulogu, a neki posebni, kao što je PGND, imat će zaštitnu ulogu.
2. PCB procesni zahtjevi.Općenito, kako bi se osigurao efekat galvanizacije ili laminacije bez deformacije, bakar se polaže na PCB sloj sa manje ožičenja.
3. Zahtjevi za integritet signala, dati visokofrekventnim digitalnim signalima potpuni povratni put i smanjiti ožičenje DC mreže.Naravno, postoje i razlozi za rasipanje topline, posebna ugradnja uređaja zahtijeva polaganje bakra i tako dalje.
43. U sistemu su uključeni dsp i pld, na koje probleme treba obratiti pažnju prilikom ožičenja?
Pogledajte omjer brzine vašeg signala i dužine ožičenja.Ako je kašnjenje signala na dalekovodu uporedivo s vremenom ivice promjene signala, treba razmotriti problem integriteta signala.Osim toga, za više DSP-ova, topologija usmjeravanja takta i signala podataka će također utjecati na kvalitet signala i tajming, što zahtijeva pažnju.
44. Osim ožičenja za protel alat, postoje li drugi dobri alati?
Što se tiče alata, pored PROTEL-a, postoji mnogo alata za ožičenje, kao što su MENTOR-ov WG2000, EN2000 serija i powerpcb, Cadenceov allegro, zukenov cadstar, cr5000 itd., svaki sa svojim prednostima.
45. Šta je “put povratnog signala”?
Povratni put signala, odnosno povratna struja.Kada se prenosi digitalni signal velike brzine, signal teče od drajvera duž PCB dalekovoda do opterećenja, a zatim se opterećenje vraća na kraj vozača duž zemlje ili do izvora napajanja kroz najkraći put.
Ovaj povratni signal na zemlji ili napajanju naziva se povratna putanja signala.Dr.Johnson je u svojoj knjizi objasnio da je prijenos visokofrekventnog signala zapravo proces punjenja dielektrične kapacitivnosti u sendviču između dalekovoda i jednosmjernog sloja.Ono što SI analizira jesu elektromagnetna svojstva ovog kućišta i sprega između njih.
46. Kako izvršiti SI analizu na konektorima?
U specifikaciji IBIS3.2 nalazi se opis modela konektora.Uglavnom koristite EBD model.Ako je u pitanju posebna ploča, kao što je backplane, potreban je SPICE model.Također možete koristiti softver za simulaciju više ploča (HYPERLYNX ili IS_multiboard).Kada gradite sistem sa više ploča, unesite parametre distribucije konektora, koji se uglavnom dobijaju iz priručnika za konektore.Naravno, ova metoda neće biti dovoljno precizna, ali sve dok je u prihvatljivom rasponu.
47. Koje su metode raskida?
Završetak (terminal), također poznat kao podudaranje.Općenito, prema poziciji podudaranja, dijeli se na aktivno usklađivanje kraja i podudaranje terminala.Među njima, podudaranje izvora je generalno podudaranje serije otpornika, a podudaranje terminala je općenito paralelno podudaranje.Postoji mnogo načina, uključujući povlačenje otpornika, spuštanje otpornika, Thevenin uparivanje, AC podudaranje i usklađivanje Schottky diode.
48. Koji faktori određuju način raskida (podudaranja)?
Metoda usklađivanja je generalno određena karakteristikama BUFFER-a, topološkim uslovima, tipovima nivoa i metodama prosuđivanja, a takođe treba uzeti u obzir radni ciklus signala i potrošnju energije sistema.
49. Koja su pravila za način raskida (podudaranja)?
Najkritičniji problem u digitalnim kolima je problem vremena.Svrha dodavanja podudaranja je da se poboljša kvalitet signala i dobije signal koji se može odrediti u trenutku procjene.Za signale efektivnog nivoa, kvalitet signala je stabilan pod pretpostavkom da se osigura vrijeme uspostavljanja i zadržavanja;za odložene efektivne signale, pod pretpostavkom da se osigura monotonost kašnjenja signala, brzina kašnjenja promjene signala ispunjava zahtjeve.U priručniku za proizvode Mentor ICX postoji nešto materijala o podudaranju.
Osim toga, “High Speed Digital Design a Handbook of Blackmagic” ima poglavlje posvećeno terminalu, koje opisuje ulogu uparivanja na integritet signala po principu elektromagnetnih valova, koji se može koristiti za referencu.
50. Mogu li koristiti IBIS model uređaja za simulaciju logičke funkcije uređaja?Ako ne, kako se mogu izvesti simulacije kola na nivou ploče i sistema?
IBIS modeli su modeli na nivou ponašanja i ne mogu se koristiti za funkcionalnu simulaciju.Za funkcionalnu simulaciju potrebni su SPICE modeli ili drugi modeli na strukturnom nivou.
51. U sistemu u kojem digitalni i analogni koegzistiraju, postoje dvije metode obrade.Jedan je odvojiti digitalno od analognog uzemljenja.Perle su spojene, ali napajanje nije odvojeno;drugi je da su analogno napajanje i digitalno napajanje odvojeni i povezani sa FB, a uzemljenje je jedinstveno uzemljenje.Želeo bih da pitam gospodina Lija, da li je efekat ove dve metode isti?
Treba reći da je u principu isto.Zato što su snaga i uzemljenje ekvivalentni visokofrekventnim signalima.
Svrha razlikovanja analognih i digitalnih dijelova je za sprječavanje smetnji, uglavnom smetnje digitalnih kola na analogna kola.Međutim, segmentacija može rezultirati nekompletnom povratnom putanjom signala, što utiče na kvalitet signala digitalnog signala i utiče na EMC kvalitet sistema.
Stoga, bez obzira koja je ravan podijeljena, ovisi o tome da li je povratni put signala povećan i koliko povratni signal interferira sa normalnim radnim signalom.Sada postoje i neki mješoviti dizajni, bez obzira na napajanje i uzemljenje, pri polaganju odvojite raspored i ožičenje prema digitalnom dijelu i analognom dijelu kako biste izbjegli međuregionalne signale.
52. Sigurnosni propisi: Koja su specifična značenja FCC i EMC?
FCC: federalna komisija za komunikacije Američka komisija za komunikacije
EMC: elektromagnetna kompatibilnost elektromagnetna kompatibilnost
FCC je organizacija za standardizaciju, EMC je standard.Postoje odgovarajući razlozi, standardi i metode ispitivanja za proglašenje standarda.
53. Šta je diferencijalna distribucija?
Diferencijalni signali, od kojih se neki nazivaju i diferencijalni signali, koriste dva identična signala suprotnog polariteta za prijenos jednog kanala podataka, a za prosudbu se oslanjaju na razliku u nivou dva signala.Kako bi se osiguralo da su dva signala potpuno konzistentna, moraju se držati paralelno tokom ožičenja, a širina linija i razmak između linija ostaju nepromijenjeni.
54. Šta je PCB softver za simulaciju?
Postoje mnoge vrste simulacija, simulacija analize integriteta signala velike brzine digitalnog kola (SI) koji se obično koristi su icx, signalvision, hyperlynx, XTK, spectraquest, itd. Neki također koriste Hspice.
55. Kako softver za PCB simulaciju izvodi LAYOUT simulaciju?
U digitalnim kolima velike brzine, kako bi se poboljšao kvalitet signala i smanjila poteškoća ožičenja, višeslojne ploče se općenito koriste za dodjelu posebnih slojeva snage i slojeva uzemljenja.
56. Kako se nositi sa rasporedom i ožičenjem kako bi se osigurala stabilnost signala iznad 50M
Ključ za ožičenje digitalnog signala velike brzine je smanjenje uticaja dalekovoda na kvalitet signala.Stoga, raspored signala velike brzine iznad 100M zahtijeva da signalni tragovi budu što kraći.U digitalnim kolima, signali velike brzine su definirani vremenom kašnjenja porasta signala.Štaviše, različite vrste signala (kao što su TTL, GTL, LVTTL) imaju različite metode za osiguranje kvaliteta signala.
57. RF dio vanjske jedinice, dio srednje frekvencije, pa čak i dio niskofrekventnog kola koji nadgleda vanjsku jedinicu često su raspoređeni na istoj PCB.Koji su zahtjevi za materijal takvog PCB-a?Kako spriječiti da se RF, IF, pa čak i niskofrekventni krugovi međusobno ometaju?
Dizajn hibridnih kola je veliki problem.Teško je imati savršeno rješenje.
U principu, radio frekvencijski krug je postavljen i ožičen kao nezavisna pojedinačna ploča u sistemu, a postoji čak i posebna zaštitna šupljina.Štaviše, RF kolo je generalno jednostrano ili dvostrano, a kolo je relativno jednostavno, a sve to treba da smanji uticaj na parametre distribucije RF kola i poboljša konzistentnost RF sistema.
U poređenju sa opštim FR4 materijalom, RF ploče imaju tendenciju da koriste podloge visokog kvaliteta.Dielektrična konstanta ovog materijala je relativno mala, raspoređeni kapacitet dalekovoda je mali, impedancija je visoka, a kašnjenje prijenosa signala je malo.U hibridnom dizajnu kola, iako su RF i digitalna kola izgrađena na istoj štampanoj ploči, generalno se dele na oblast RF kola i oblast digitalnog kola, koji su postavljeni i ožičeni odvojeno.Koristite uzemljene prolaze i zaštitne kutije između njih.
58. Za RF dio, dio srednje frekvencije i dio niskofrekventnog kola su raspoređeni na istoj PCB, kakvo rješenje ima mentor?
Mentorov softver za dizajn sistema na nivou ploče, pored osnovnih funkcija dizajna kola, takođe ima namenski modul za RF dizajn.U modulu za projektovanje RF šeme, obezbeđen je parametrizovani model uređaja i dvosmerni interfejs sa alatima za analizu i simulaciju RF kola kao što je EESOFT;u RF LAYOUT modulu, obezbeđena je funkcija za uređivanje šablona koja se posebno koristi za raspored i ožičenje RF kola, a tu je i dvosmerni interfejs za analizu RF kola i alate za simulaciju kao što je EESOFT može obrnutim označavanjem rezultata analize i simulacija natrag na šematski dijagram i PCB.
U isto vrijeme, korištenjem funkcije upravljanja dizajnom Mentor softvera, ponovno korištenje dizajna, izvođenje dizajna i kolaborativni dizajn mogu se lako realizirati.Uvelike ubrzava proces dizajna hibridnog kola.Ploča mobilnog telefona je tipičan dizajn mješovitog kola, a mnogi veliki proizvođači dizajna mobilnih telefona koriste Mentor plus Angelonov eesoft kao platformu za dizajn.
59. Kakva je struktura proizvoda Mentora?
PCB alati Mentor Graphics uključuju WG (ranije veribest) seriju i Enterprise (boardstation) seriju.
60. Kako Mentorov softver za dizajn PCB-a podržava BGA, PGA, COB i druge pakete?
Mentorov autoaktivni RE, razvijen akvizicijom Veribesta, prvi je u industriji ruter bez mreže, pod bilo kojim kutom.Kao što svi znamo, za nizove kuglične mreže, COB uređaji, ruteri bez mreže i ruteri pod bilo kojim uglom su ključ za rješavanje brzine rutiranja.U najnovijem autoaktivnom RE, dodane su funkcije kao što su guranje vias-a, bakrene folije, REROUTE, itd. kako bi ga učinili praktičnijim za primjenu.Osim toga, on podržava usmjeravanje velike brzine, uključujući usmjeravanje signala i diferencijalno rutiranje parova sa zahtjevima za vremensko kašnjenje.
61. Kako Mentorov softver za projektovanje PCB-a rukuje diferencijalnim parovima linija?
Nakon što softver Mentor definira svojstva diferencijalnog para, dva diferencijalna para mogu se usmjeriti zajedno, a širina linija, razmak i dužina diferencijalnog para su strogo zagarantovani.Mogu se automatski razdvojiti kada naiđu na prepreke, a metod putem se može odabrati prilikom promjene slojeva.
62. Na 12-slojnoj PCB ploči postoje tri sloja napajanja 2,2v, 3,3v, 5v, a svako od tri izvora napajanja je na jednom sloju.Kako se nositi sa žicom za uzemljenje?
Uopšteno govoreći, tri izvora napajanja su raspoređena na trećem spratu, što je bolje za kvalitet signala.Zato što je malo vjerovatno da će signal biti podijeljen na ravninske slojeve.Unakrsna segmentacija je kritični faktor koji utiče na kvalitet signala koji se općenito ignorira od strane softvera za simulaciju.Za ravni snage i zemaljske ravni, to je ekvivalentno za visokofrekventne signale.U praksi, pored razmatranja kvaliteta signala, spajanje u ravni snage (koristeći susednu uzemljenu ravninu za smanjenje AC impedancije ravni napajanja) i simetrija slaganja su svi faktori koje treba uzeti u obzir.
63. Kako provjeriti da li PCB ispunjava zahtjeve procesa projektovanja kada izađe iz fabrike?
Mnogi proizvođači PCB-a moraju proći test kontinuiteta mreže po uključenju prije nego što se obrada PCB-a završi kako bi osigurali da su sve veze ispravne.U isto vrijeme, sve više proizvođača također koristi rendgensko testiranje kako bi provjerili neke greške tokom graviranja ili laminacije.
Za gotovu ploču nakon obrade zakrpa, obično se koristi ICT test inspekcija, što zahtijeva dodavanje ICT testnih tačaka tokom dizajna PCB-a.Ako postoji problem, može se koristiti i poseban uređaj za rendgensku kontrolu kako bi se isključilo da li je greška uzrokovana obradom.
64. Da li je “zaštita mehanizma” zaštita kućišta?
Da.Kućište treba biti što je moguće čvršće, koristiti manje ili nimalo provodnih materijala i biti uzemljeno što je više moguće.
65. Da li je potrebno uzeti u obzir esd problem samog čipa prilikom odabira čipa?
Bilo da se radi o dvoslojnoj ili višeslojnoj dasci, 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, pa će čak i performanse istog čipa različitih proizvođača biti različite.
Obratite više pažnje na dizajn i razmotrite ga sveobuhvatnije, a performanse ploče će biti zagarantovane u određenoj mjeri.No, problem OOR-a se i dalje može pojaviti, tako da je zaštita organizacije također vrlo važna za zaštitu OOR-a.
66. Prilikom izrade pcb ploče, da bi se smanjile smetnje, da li žica za uzemljenje treba da čini zatvoreni oblik?
Prilikom izrade PCB ploča, općenito govoreći, potrebno je smanjiti površinu petlje kako bi se smanjile smetnje.Prilikom polaganja žice za uzemljenje, ne treba je polagati u zatvorenom obliku, već u dendritičnom obliku.Područje zemlje.
67. Ako emulator koristi jedno napajanje, a štampana ploča koristi jedno napajanje, da li bi uzemljenja dva izvora napajanja trebala biti spojena zajedno?
Bilo bi bolje da se može koristiti zasebno napajanje, jer nije lako izazvati smetnje između izvora napajanja, ali većina opreme ima specifične zahtjeve.Pošto emulator i PCB ploča koriste dva izvora napajanja, mislim da ne bi trebali dijeliti isto tlo.
68. Kolo se sastoji od nekoliko pcb ploča.Da li treba da dele zemlju?
Kolo se sastoji od nekoliko PCB-a, od kojih većina zahtijeva zajedničku masu, jer nije praktično koristiti više izvora napajanja u jednom kolu.Ali ako imate posebne uslove, možete koristiti drugačije napajanje, naravno da će smetnje biti manje.
69. Dizajnirajte ručni proizvod sa 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 spajanja, horizontalno može proći samo 3000V, a vertikalno 4000V.Frekvencija procesora je 33MHz.Postoji li način da se prođe ESD test?
Ručni proizvodi su metalna kućišta, tako da ESD problemi moraju biti očigledniji, a LCD-i mogu imati i više štetnih pojava.Ako ne postoji način da se promijeni postojeći metalni materijal, preporučljivo je dodati antielektrični materijal unutar mehanizma kako bi se ojačalo uzemljenje PCB-a, a istovremeno pronaći način za uzemljenje LCD-a.Naravno, način rada zavisi od konkretne situacije.
70. Prilikom dizajniranja sistema koji sadrži DSP i PLD, koje aspekte ESD treba uzeti u obzir?
Što se opšteg sistema tiče, treba uglavnom uzeti u obzir delove koji su u direktnom kontaktu sa ljudskim telom, a na strujnom kolu i mehanizmu treba sprovesti odgovarajuću zaštitu.Što se tiče uticaja ESD-a na sistem, zavisi od različitih situacija.
Vrijeme objave: 19.03.2023