PCB (deska s plošnými spoji), čínský název je deska s plošnými spoji, známá také jako deska s plošnými spoji, je důležitou elektronickou součástkou, podporou elektronických součástek a nosičem elektrických spojů elektronických součástek.Protože se vyrábí pomocí elektronického tisku, nazývá se „tištěná“ deska plošných spojů.
1. Jak vybrat desku PCB?
Volba desky PCB musí najít rovnováhu mezi splněním požadavků na design, sériovou výrobou a náklady.Konstrukční požadavky zahrnují elektrické i mechanické součásti.Obvykle je tento materiálový problém důležitější při návrhu velmi vysokorychlostních desek plošných spojů (frekvence vyšší než GHz).
Například dnes běžně používaný materiál FR-4 nemusí být vhodný, protože dielektrická ztráta při frekvenci několika GHz bude mít velký dopad na útlum signálu.Co se týče elektřiny, je třeba si dát pozor, zda dielektrická konstanta (dielektrická konstanta) a dielektrická ztráta jsou vhodné pro navrženou frekvenci.
2. Jak se vyhnout vysokofrekvenčnímu rušení?
Základní myšlenkou zamezení vysokofrekvenčního rušení je minimalizace rušení vysokofrekvenčních signálových elektromagnetických polí, což je takzvaný přeslech (Crosstalk).Můžete zvětšit vzdálenost mezi vysokorychlostním signálem a analogovým signálem nebo přidat k analogovému signálu stopy zemní ochrany/směrníku.Věnujte také pozornost rušení digitálního uzemnění a analogového uzemnění.
3. Jak vyřešit problém integrity signálu ve vysokorychlostním designu?
Integrita signálu je v podstatě záležitostí impedančního přizpůsobení.Faktory, které ovlivňují impedanční přizpůsobení, zahrnují strukturu a výstupní impedanci zdroje signálu, charakteristickou impedanci stopy, charakteristiky konce zátěže a topologii stopy.Řešením je spolehnout se na zakončení a upravit topologii vedení.
4. Jak je realizována metoda diferenciálního rozdělení?
Při zapojení diferenciálního páru je třeba věnovat pozornost dvěma bodům.Jedním z nich je, že délka dvou čar by měla být co nejdelší.Existují dva paralelní způsoby, jeden je, že dvě vedení vedou na stejné vrstvě vodičů (vedle sebe), a druhý je, že obě vedení vedou na horní a spodní sousední vrstvy (nad-pod).Obecně platí, že první vedle sebe (vedle sebe, vedle sebe) se používá mnoha způsoby.
5. Jak zavést diferenciální zapojení pro vedení hodinového signálu pouze s jednou výstupní svorkou?
Pro použití diferenciálního zapojení má smysl pouze to, že zdroj signálu i přijímač jsou diferenciální signály.Není tedy možné použít diferenciální zapojení pro hodinový signál pouze s jedním výstupem.
6. Lze mezi páry diferenciálních vedení na přijímacím konci přidat odpovídající odpor?
Odpor přizpůsobení mezi páry diferenciálního vedení na přijímacím konci se obvykle sčítá a jeho hodnota by se měla rovnat hodnotě rozdílové impedance.Tímto způsobem bude kvalita signálu lepší.
7. Proč by mělo být zapojení diferenciálních párů těsné a paralelní?
Směrování diferenciálních párů by mělo být správně těsné a paralelní.Takzvaná správná blízkost je proto, že vzdálenost ovlivní hodnotu diferenciální impedance, což je důležitý parametr pro návrh diferenciálního páru.Potřeba paralelismu je dána i nutností zachovat konzistenci diferenciální impedance.Pokud jsou dvě linky daleko nebo blízko, rozdílová impedance bude nekonzistentní, což ovlivní integritu signálu (integritu signálu) a časové zpoždění (časové zpoždění).
8. Jak se vypořádat s některými teoretickými konflikty ve skutečné elektroinstalaci
V zásadě je správné oddělit analogovou/digitální zem.Je třeba poznamenat, že stopy signálu by neměly co nejvíce křižovat dělené místo (příkop) a cesta zpětného proudu (cesta zpětného proudu) napájecího zdroje a signálu by neměla být příliš velká.
Krystalový oscilátor je analogový oscilační obvod s kladnou zpětnou vazbou.Aby měl signál stabilní oscilace, musí splňovat specifikace zesílení smyčky a fáze.Specifikace kmitání tohoto analogového signálu je však snadno narušena a dokonce ani přidání tras zemní ochrany nemusí být schopno zcela izolovat rušení.A pokud je příliš daleko, šum na zemní ploše také ovlivní oscilační obvod s kladnou zpětnou vazbou.Proto musí být vzdálenost mezi krystalovým oscilátorem a čipem co nejtěsnější.
Ve skutečnosti existuje mnoho konfliktů mezi vysokorychlostním směrováním a požadavky na EMI.Ale základním principem je, že rezistory a kondenzátory nebo feritové kuličky přidané kvůli EMI nemohou způsobit, že některé elektrické charakteristiky signálu nesplňují specifikace.Proto je nejlepší použít techniky uspořádání kabeláže a vrstvení desek plošných spojů k vyřešení nebo snížení problémů EMI, jako je směrování vysokorychlostních signálů do vnitřní vrstvy.Nakonec použijte odporový kondenzátor nebo feritovou kuličku, abyste snížili poškození signálu.
9. Jak vyřešit rozpor mezi ručním zapojením a automatickým zapojením vysokorychlostních signálů?
Většina automatických směrovačů silnějšího směrovacího softwaru má nyní nastavena omezení pro řízení způsobu směrování a počtu prostupů.Položky nastavení schopností navíjecího motoru a omezujících podmínek různých společností EDA se někdy velmi liší.
Například, zda existuje dostatek omezení k řízení způsobu, jakým se hadí hadi dají ovládat, lze řídit rozestupy diferenciálních párů a tak dále.To ovlivní, zda metoda směrování získaná automatickým směrováním může splnit představu návrháře.
Navíc obtížnost ručního seřizování elektroinstalace má také absolutní souvislost se schopností navíjecího motoru.Například protlačitelnost tras, protlačitelnost prokovů a dokonce protlačitelnost tras na měď atd. Proto je řešením výběr routeru se schopností silného navíjecího motoru.
10. O testovacích kuponech.
Testovací kupon slouží k měření, zda charakteristická impedance vyrobené DPS splňuje požadavky na návrh s TDR (Time Domain Reflectometer).Obecně má řízená impedance dva případy: jedno vedení a diferenciální pár.Šířka řádků a řádkování (pokud existují diferenciální páry) na testovacím kuponu by proto měly být stejné jako řádky, které mají být kontrolovány.
Nejdůležitější je poloha zemního bodu při měření.Aby se snížila hodnota indukčnosti zemního vodiče (zemního vodiče), místo, kde je TDR sonda (sonda) uzemněna, je obvykle velmi blízko místa, kde se měří signál (hrot sondy).Proto vzdálenost a metoda mezi bodem, kde se měří signál na testovacím kuponu, a zemním bodem, aby odpovídala použité sondě
11. Ve vysokorychlostním návrhu PCB může být prázdná oblast signálové vrstvy pokryta mědí, ale jak by měla být měď z více signálových vrstev distribuována na uzemnění a napájení?
Obecně platí, že většina mědi v prázdné oblasti je uzemněna.Jen dávejte pozor na vzdálenost mezi mědí a signálním vedením při ukládání mědi vedle vysokorychlostního signálního vedení, protože nanesená měď trochu sníží charakteristickou impedanci stopy.Dávejte také pozor, abyste neovlivnili charakteristickou impedanci ostatních vrstev, jako například ve struktuře dvoupáskového vedení.
12. Je možné použít model mikropáskového vedení k výpočtu charakteristické impedance signálového vedení nad napájecí rovinou?Lze signál mezi napájecí a zemní plochou vypočítat pomocí páskového modelu?
Ano, při výpočtu charakteristické impedance musí být napájecí plocha i zemní plocha považovány za referenční roviny.Například čtyřvrstvá deska: horní vrstva-výkonová vrstva-zemní vrstva-spodní vrstva.V současné době je modelem charakteristické impedance stopy horní vrstvy model mikropáskového vedení s napájecí rovinou jako referenční rovinou.
13. Může automatické generování testovacích bodů pomocí softwaru na deskách s vysokou hustotou obecně splňovat testovací požadavky hromadné výroby?
Zda testovací body automaticky generované obecným softwarem splňují testovací požadavky, závisí na tom, zda specifikace pro přidávání testovacích bodů splňují požadavky testovacího zařízení.Kromě toho, pokud je kabeláž příliš hustá a specifikace pro přidávání testovacích bodů je poměrně přísná, nemusí být možné automaticky přidat testovací body do každého segmentu vedení.Samozřejmě je nutné ručně vyplnit místa k testování.
14. Ovlivní přidání testovacích bodů kvalitu vysokorychlostních signálů?
Pokud jde o to, zda to bude mít vliv na kvalitu signálu, záleží na způsobu přidávání testovacích bodů a na rychlosti signálu.V zásadě mohou být k lince přidány další testovací body (bez použití existujícího propojovacího nebo DIP kolíku jako testovacích bodů) nebo vytažení z linky.První je ekvivalentní přidání malého kondenzátoru online, zatímco druhý je další větev.
Tyto dvě situace více či méně ovlivní vysokorychlostní signál a míra ovlivnění souvisí s frekvenční rychlostí signálu a okrajovou rychlostí signálu (hranovou rychlostí).Velikost dopadu lze zjistit pomocí simulace.V zásadě platí, že čím menší zkušební bod, tím lépe (musí samozřejmě splňovat i požadavky zkušebního zařízení).Čím kratší větev, tím lépe.
15. Několik desek plošných spojů tvoří systém, jak by měly být zemnící vodiče mezi deskami zapojeny?
Když je signál nebo napájení mezi různými deskami PCB vzájemně propojeno, například deska A má napájení nebo signály posílané na desku B, musí ze zemní vrstvy zpět na desku A proudit stejné množství proudu (to je Kirchoffův současný zákon).
Proud na této formaci si najde místo nejmenšího odporu, aby protékal zpět.Počet pinů přiřazených k zemnicí ploše by proto neměl být příliš malý na každém rozhraní, bez ohledu na to, zda se jedná o napájecí zdroj nebo signál, aby se snížila impedance, což může snížit šum na zemní ploše.
Kromě toho je také možné analyzovat celou proudovou smyčku, zejména část s velkým proudem, a upravit způsob připojení formačního nebo zemnicího vodiče pro řízení toku proudu (například někde vytvořit nízkou impedanci, takže většina proudu teče z těchto míst), snížit dopad na jiné citlivější signály.
16. Můžete představit nějaké zahraniční technické knihy a údaje o návrhu vysokorychlostních DPS?
Nyní se vysokorychlostní digitální obvody používají v příbuzných oborech, jako jsou komunikační sítě a kalkulačky.Pokud jde o komunikační sítě, pracovní frekvence desky plošných spojů dosáhla GHz a počet naskládaných vrstev je, pokud vím, až 40 vrstev.
Aplikace související s kalkulačkou jsou také způsobeny pokrokem čipů.Ať už se jedná o obecné PC nebo server (Server), maximální provozní frekvence na desce také dosáhla 400 MHz (jako Rambus).
V reakci na požadavky na vysokorychlostní a vysokohustotní směrování se postupně zvyšuje poptávka po slepých/zakopaných prokovech, mikrovias a technologiích procesu výstavby.Tyto konstrukční požadavky jsou dostupné pro hromadnou výrobu výrobců.
17. Dva často uváděné vzorce charakteristických impedancí:
Mikropásková čára (mikropáska) Z={87/[sqrt(Er+1,41)]}ln[5,98H/(0,8W+T)] kde W je šířka čáry, T je tloušťka mědi stopy a H je Vzdálenost od stopy k referenční rovině, Er je dielektrická konstanta materiálu PCB (dielektrická konstanta).Tento vzorec lze použít pouze v případě, že 0,1≤(W/V)≤2,0 a 1≤(Er)≤15.
Stripline (stripline) Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0,67π(T+0,8W)]} kde H je vzdálenost mezi dvěma referenčními rovinami a stopa je umístěna uprostřed dvě referenční roviny.Tento vzorec lze použít pouze tehdy, když W/H≤0,35 a T/H≤0,25.
18. Lze přidat zemnící vodič doprostřed vedení diferenciálního signálu?
Obecně platí, že zemnící vodič nelze přidat uprostřed diferenciálního signálu.Protože nejdůležitějším bodem aplikačního principu diferenciálních signálů je využití výhod, které přináší vzájemná vazba (coupling) mezi diferenciálními signály, jako je potlačení toku, odolnost proti šumu atd. Pokud je uprostřed přidán zemnící vodič, dojde k připojení zemnícího vodiče do středu. spojovací efekt bude zničen.
19. Vyžaduje design desky rigid-flex speciální návrhový software a specifikace?
Flexibilní tištěný obvod (FPC) lze navrhnout pomocí obecného softwaru pro návrh PCB.K výrobě pro výrobce FPC použijte také formát Gerber.
20. Jaký je princip správného výběru zemnícího bodu DPS a pouzdra?
Principem výběru uzemňovacího bodu desky plošných spojů a pláště je použití uzemnění šasi k zajištění nízkoimpedanční cesty pro zpětný proud (vratný proud) a řízení cesty zpětného proudu.Například, obvykle v blízkosti vysokofrekvenčního zařízení nebo generátoru hodin, může být zemní vrstva PCB spojena se zemí šasi pomocí upevňovacích šroubů, aby se minimalizovala plocha celé proudové smyčky, a tím se snížilo elektromagnetické záření.
21. S jakými aspekty bychom měli začít pro DEBUG desky plošných spojů?
Pokud jde o digitální obvody, určete nejprve tři věci v pořadí:
1. Ověřte, že všechny hodnoty dodávky odpovídají danému návrhu.Některé systémy s více zdroji napájení mohou vyžadovat určité specifikace pro pořadí a rychlost určitých zdrojů napájení.
2. Ověřte, že všechny frekvence hodinového signálu fungují správně a že na okrajích signálu nejsou žádné nemonotónní problémy.
3. Potvrďte, zda resetovací signál splňuje požadavky specifikace.Pokud je vše v pořádku, čip by měl vyslat signál prvního cyklu (cyklu).Dále ladění podle principu činnosti systému a sběrnicového protokolu.
22. Je-li velikost desky plošných spojů pevná, je-li třeba do návrhu začlenit více funkcí, je často nutné zvýšit hustotu stop DPS, ale to může vést ke zvýšenému vzájemnému rušení stop a při současně jsou stopy příliš tenké, aby zvýšily impedanci.Nelze jej snížit, prosím, odborníci představí dovednosti v oblasti vysokorychlostního (≥100 MHz) návrhu plošných spojů s vysokou hustotou?
Při navrhování vysokorychlostních desek plošných spojů s vysokou hustotou je třeba věnovat zvláštní pozornost přeslechovému rušení, protože má velký vliv na časování a integritu signálu.
Zde je několik věcí, kterým je třeba věnovat pozornost:
Ovládejte spojitost a přizpůsobení impedance charakteristiky stopy.
Velikost mezery mezi stopami.Obecně platí, že mezery, které se často objevují, jsou dvojnásobkem šířky čáry.Dopad vzdálenosti stop na časování a integritu signálu lze zjistit pomocí simulace a lze nalézt minimální tolerovatelnou vzdálenost.Výsledky se mohou čip od čipu lišit.
Vyberte vhodný způsob ukončení.
Vyhněte se stejnému směru stop na horní a spodní přilehlé vrstvě nebo dokonce překryjte horní a spodní stopy, protože tento druh přeslechů je větší než u sousedních stop na stejné vrstvě.
Použijte slepé/zakopané prokovy ke zvětšení oblasti stopy.Ale výrobní náklady na desku PCB se zvýší.Je skutečně obtížné dosáhnout úplného paralelismu a stejné délky při skutečné implementaci, ale stále je nutné toho dosáhnout co nejvíce.
Kromě toho lze pro zmírnění dopadu na časování a integritu signálu rezervovat diferenciální zakončení a zakončení v běžném režimu.
23. Filtr na analogovém napájecím zdroji je často LC obvod.Ale proč někdy LC filtruje méně efektivně než RC?
Porovnání efektů LC a RC filtru musí zvážit, zda je vhodné frekvenční pásmo, které má být odfiltrováno, a výběr hodnoty indukčnosti.Protože indukční reaktance (reaktance) induktoru souvisí s hodnotou indukčnosti a frekvencí.
Pokud je frekvence šumu napájecího zdroje nízká a hodnota indukčnosti není dostatečně velká, filtrační efekt nemusí být tak dobrý jako RC.Cena za použití RC filtrace však spočívá v tom, že samotný odpor rozptyluje výkon, je méně účinný a dbá na to, jaký výkon vybraný odpor zvládne.
24. Jaký je způsob výběru hodnoty indukčnosti a kapacity při filtraci?
Kromě frekvence šumu, kterou chcete odfiltrovat, se při výběru hodnoty indukčnosti zohledňuje také schopnost odezvy okamžitého proudu.Pokud má výstupní svorka LC možnost vydávat okamžitě velký proud, příliš velká hodnota indukčnosti bude bránit rychlosti velkého proudu protékajícího induktorem a zvyšuje šum zvlnění.Hodnota kapacity souvisí s velikostí hodnoty specifikace šumu zvlnění, kterou lze tolerovat.
Čím menší je požadavek na hodnotu šumu zvlnění, tím větší je hodnota kondenzátoru.Vliv bude mít také ESR/ESL kondenzátoru.Navíc, pokud je LC umístěn na výstupu spínaného regulačního výkonu, je také nutné věnovat pozornost vlivu pólu/nuly generovaného LC na stabilitu regulační smyčky se zpětnou vazbou..
25. Jak co nejvíce splnit požadavky EMC, aniž by to způsobilo příliš velký tlak na náklady?
Zvýšené náklady v důsledku EMC na PCB jsou obvykle způsobeny zvýšením počtu zemních vrstev pro zvýšení stínícího efektu a přidáním feritových kuliček, tlumivky a dalších vysokofrekvenčních zařízení pro potlačení harmonických.Navíc je obvykle nutné spolupracovat se stínícími konstrukcemi na jiných mechanismech, aby celý systém splnil požadavky EMC.Následuje jen několik tipů pro návrh desky plošných spojů pro snížení účinku elektromagnetického záření generovaného obvodem.
Vyberte zařízení s co nejnižší rychlostí přeběhu, abyste snížili vysokofrekvenční složky generované signálem.
Dávejte pozor na umístění vysokofrekvenčních komponent, ne příliš blízko externích konektorů.
Věnujte pozornost impedančnímu přizpůsobení vysokorychlostních signálů, vrstvě vodiče a její trase zpětného proudu (cesta zpětného proudu), abyste snížili vysokofrekvenční odraz a vyzařování.
Umístěte dostatečné a vhodné oddělovací kondenzátory na napájecí kolíky každého zařízení, abyste zmírnili šum na napájecí a zemnicí ploše.Věnujte zvláštní pozornost tomu, zda frekvenční charakteristika a teplotní charakteristiky kondenzátoru splňují požadavky na konstrukci.
Uzemnění v blízkosti externího konektoru lze správně oddělit od formace a uzemnění konektoru by mělo být připojeno k blízkému uzemnění šasi.
U některých zvláště vysokorychlostních signálů vhodně používejte pozemní ochranné/boční stopy.Věnujte však pozornost vlivu vodicích stop na charakteristickou impedanci stopy.
Výkonová vrstva je o 20H dovnitř než formace a H je vzdálenost mezi energetickou vrstvou a formací.
26. Pokud je na jedné desce plošných spojů více digitálních/analogových funkčních bloků, je běžnou praxí oddělit digitální/analogové uzemnění.Jaký je důvod?
Důvod pro oddělení digitální/analogové země je ten, že digitální obvod bude generovat šum na napájecím zdroji a zemi při přepínání mezi vysokým a nízkým potenciálem.Velikost šumu souvisí s rychlostí signálu a velikostí proudu.Pokud zemnicí plocha není rozdělena a šum generovaný obvodem v digitální oblasti je velký a obvod v analogové oblasti je velmi blízko, pak i když se digitální a analogové signály nekříží, analogový signál bude stále rušen. podle hluku země.To znamená, že metodu nerozdělování digitální a analogové země lze použít pouze tehdy, když je oblast analogového obvodu daleko od oblasti digitálního obvodu, která generuje velký šum.
27. Dalším přístupem je zajistit, aby se digitální/analogové oddělené uspořádání a digitální/analogové signálové linky vzájemně nekřížily, celá deska plošných spojů nebyla rozdělena a digitální/analogové uzemnění bylo připojeno k této zemnicí ploše.Jaký to má smysl?
Požadavek, aby se stopy digitálně-analogového signálu nemohly křížit, je způsoben tím, že cesta zpětného proudu (cesta zpětného proudu) mírně rychlejšího digitálního signálu se bude snažit proudit zpět ke zdroji digitálního signálu podél země poblíž spodní části stopy.kříž, šum generovaný zpětným proudem se objeví v oblasti analogového obvodu.
28. Jak zohlednit problém impedančního přizpůsobení při navrhování schematického diagramu návrhu vysokorychlostní desky plošných spojů?
Při návrhu vysokorychlostních obvodů PCB je impedanční přizpůsobení jedním z konstrukčních prvků.Hodnota impedance má absolutní vztah k metodě směrování, jako je chůze po povrchové vrstvě (mikropásek) nebo vnitřní vrstvě (páskový/dvojitý páskový řádek), vzdálenost od referenční vrstvy (výkonová vrstva nebo zemní vrstva), šířka stopy, PCB materiál atd. Obojí ovlivní charakteristickou hodnotu impedance stopy.
To znamená, že hodnotu impedance lze určit až po zapojení.Obecný simulační software nebude schopen zohlednit některé podmínky zapojení s nespojitou impedancí z důvodu omezení modelu vedení nebo použitého matematického algoritmu.V tuto chvíli mohou být ve schématu vyhrazeny pouze některé terminátory (zakončení), jako jsou sériové odpory.ke zmírnění vlivu diskontinuity stopové impedance.Skutečným základním řešením problému je pokusit se vyhnout nespojitosti impedance při zapojení.
29. Kde mohu poskytnout přesnější knihovnu modelů IBIS?
Přesnost modelu IBIS přímo ovlivňuje výsledky simulace.V zásadě lze IBIS považovat za elektrická charakteristická data ekvivalentního obvodu skutečného I/O vyrovnávací paměti čipu, kterou lze obecně získat konverzí modelu SPICE, a data SPICE mají absolutní vztah s výrobou čipu, takže stejné zařízení poskytují různí výrobci čipů.Data v SPICE jsou odlišná a podle toho se budou lišit také data v převedeném modelu IBIS.
To znamená, že pokud se používají zařízení výrobce A, pouze oni mají schopnost poskytovat přesná modelová data svých zařízení, protože nikdo jiný neví lépe než oni, z jakého procesu jsou jejich zařízení vyrobena.Pokud je IBIS poskytnutý výrobcem nepřesný, jediným řešením je neustále žádat výrobce o zlepšení.
30. Z jakých hledisek by měli konstruktéři při navrhování vysokorychlostních desek plošných spojů zvážit pravidla EMC a EMI?
Obecně musí návrh EMI/EMC brát v úvahu vyzařované i vedené aspekty.První patří do části s vyšší frekvencí (≥30MHz) a druhá patří do části s nižší frekvencí (≤30MHz).
Nemůžete tedy věnovat pozornost pouze vysoké frekvenci a ignorovat nízkofrekvenční část.Dobrý návrh EMI/EMC musí zohledňovat polohu zařízení, uspořádání zásobníku DPS, způsob důležitých zapojení, výběr zařízení atd. na začátku rozložení.Pokud není předem lepší domluva, lze to vyřešit dodatečně. S polovičním úsilím a zvýšením nákladů dosáhnete dvojnásobného výsledku.
Například pozice generátoru hodin by neměla být co nejblíže vnějšímu konektoru, vysokorychlostní signál by měl jít co nejdále do vnitřní vrstvy a dbát na spojitost přizpůsobení charakteristického impedance a referenční vrstva pro snížení odrazu a strmost (rychlost přeběhu) signálu tlačeného zařízením by měla být co nejmenší, aby se snížila vysoká Při výběru oddělovacího/bypass kondenzátoru věnujte pozornost tomu, zda jeho frekvenční odezva splňuje požadavky na snížení hluk pohonné jednotky.
Kromě toho věnujte pozornost zpětné cestě proudu vysokofrekvenčního signálu, aby byla plocha smyčky co nejmenší (tedy impedance smyčky byla co nejmenší), aby se omezilo vyzařování.Je také možné řídit rozsah vysokofrekvenčního šumu dělením formace.Nakonec správně vyberte zemnící bod DPS a skříně (uzemnění podvozku).
31. Jak si vybrat nástroje EDA?
V současném softwaru pro návrh desek plošných spojů není termická analýza silnou stránkou, proto se nedoporučuje ji používat.Pro ostatní funkce 1.3.4 lze zvolit PADS nebo Cadence a poměr výkonu a ceny je dobrý.Začátečníci v návrhu PLD mohou využít integrované prostředí poskytované výrobci PLD čipů a jednobodové nástroje lze použít při návrhu více než jednoho milionu hradel.
32. Doporučte prosím software EDA vhodný pro vysokorychlostní zpracování a přenos signálu.
Pro návrh konvenčních obvodů jsou PADS společnosti INNOVEDA velmi dobré a existuje odpovídající simulační software a tento typ návrhu často tvoří 70 % aplikací.Pro návrh vysokorychlostních obvodů, analogové a digitální smíšené obvody by řešení Cadence mělo představovat software s lepším výkonem a cenou.Výkon Mentoru je samozřejmě stále velmi dobrý, zejména jeho řízení procesu návrhu by mělo být nejlepší.
33. Vysvětlení významu každé vrstvy DPS
Topoverlay —- název zařízení nejvyšší úrovně, nazývané také top silkscreen nebo top komponent legenda, jako je R1 C5,
IC10.bottomoverlay–podobně vícevrstvá––Pokud navrhujete 4vrstvou desku, umístíte volnou podložku nebo přes, definujete ji jako vícevrstvou, pak se její podložka automaticky objeví na 4 vrstvách, pokud ji definujete pouze jako vrchní vrstvu, pak se jeho podložka objeví pouze na horní vrstvě.
34. Jakým aspektům je třeba věnovat pozornost při návrhu, směrování a uspořádání vysokofrekvenčních desek plošných spojů nad 2G?
Vysokofrekvenční desky plošných spojů nad 2G patří do návrhu vysokofrekvenčních obvodů a nejsou v rámci diskuse o návrhu vysokorychlostních digitálních obvodů.Uspořádání a směrování RF obvodu by mělo být zvažováno společně se schematickým diagramem, protože uspořádání a směrování způsobí distribuční efekty.
Některá pasivní zařízení v návrhu RF obvodů jsou navíc realizována pomocí parametrické definice a speciálně tvarované měděné fólie.Proto jsou zapotřebí nástroje EDA, které poskytují parametrická zařízení a upravují měděnou fólii speciálního tvaru.
Boardstation Mentor má vyhrazený modul RF designu, který tyto požadavky splňuje.Obecný návrh rádiových frekvencí navíc vyžaduje speciální nástroje pro analýzu rádiových obvodů, z nichž nejznámější je eesoft společnosti agilent, který má dobré rozhraní s nástroji Mentor.
35. Jakými pravidly by se měl návrh mikropásku řídit pro návrh vysokofrekvenčních desek plošných spojů nad 2G?
Pro návrh RF mikropáskových vedení je nutné použít nástroje 3D analýzy pole pro extrakci parametrů přenosového vedení.Všechna pravidla by měla být specifikována v tomto nástroji pro extrakci polí.
36. Pro PCB se všemi digitálními signály je na desce zdroj hodin 80MHz.Jaký druh obvodu by měl být kromě použití drátěného pletiva (uzemnění) použit pro ochranu, aby byla zajištěna dostatečná schopnost řízení?
Aby byla zajištěna schopnost řízení hodin, neměla by být realizována prostřednictvím ochrany.Obecně se k pohonu čipu používají hodiny.Obecná obava o schopnost hodinového pohonu je způsobena vícenásobným zatížením hodin.Čip hodinového ovladače se používá k převodu jednoho hodinového signálu na několik a je přijato dvoubodové spojení.Při výběru čipu ovladače se kromě zajištění toho, aby v zásadě odpovídal zátěži a hrana signálu splňovala požadavky (obecně jsou hodiny hranově efektivní signál), při výpočtu časování systému se zpoždění hodin v ovladači je třeba vzít v úvahu čip.
37. Pokud je použita samostatná deska s hodinovým signálem, jaký druh rozhraní se obecně používá k zajištění toho, že přenos hodinového signálu bude méně ovlivněn?
Čím kratší je hodinový signál, tím menší je efekt přenosové linky.Použití samostatné desky hodinového signálu zvýší délku směrování signálu.A problémem je i zemní napájení desky.Pro přenos na dlouhé vzdálenosti se doporučuje používat diferenciální signály.Velikost L může splnit požadavky na kapacitu disku, ale vaše hodiny nejsou příliš rychlé, není to nutné.
38, 27M, hodinová linka SDRAM (80M-90M), druhá a třetí harmonická těchto hodinových linek jsou právě v pásmu VHF a rušení je velmi velké po vstupu vysoké frekvence z přijímacího konce.Jaké další dobré způsoby kromě zkrácení délky čáry?
Pokud je třetí harmonická velká a druhá harmonická malá, může to být způsobeno tím, že pracovní cyklus signálu je 50 %, protože v tomto případě signál nemá sudé harmonické.V tomto okamžiku je nutné upravit pracovní cyklus signálu.Kromě toho, pokud je hodinový signál jednosměrný, obecně se používá přizpůsobení zdrojové koncové série.To potlačuje sekundární odrazy, aniž by to ovlivnilo frekvenci okrajů hodin.Odpovídající hodnotu na konci zdroje lze získat pomocí vzorce na obrázku níže.
39. Jaká je topologie vedení?
Topologie, některé se také nazývají směrovací pořadí.Pro pořadí zapojení víceportové připojené sítě.
40. Jak upravit topologii vedení pro zlepšení integrity signálu?
Tento druh směrování síťového signálu je složitější, protože pro jednosměrné, obousměrné signály a signály různých úrovní má topologie různé vlivy a je těžké říci, která topologie je pro kvalitu signálu přínosem.Navíc, když se provádí předsimulace, která topologie použít, je pro inženýry velmi náročná a vyžaduje pochopení principů obvodů, typů signálů a dokonce i problémů s kabeláží.
41. Jak snížit problémy s EMI uspořádáním stohování?
Za prvé, EMI by mělo být zohledněno ze systému a samotná PCB nemůže problém vyřešit.Pro EMI si myslím, že stohování je hlavně proto, aby poskytovalo nejkratší cestu zpětného signálu, zmenšilo oblast vazby a potlačilo rušení v diferenciálním režimu.Kromě toho jsou zemní vrstva a výkonová vrstva pevně spojeny a rozšíření je přiměřeně větší než výkonová vrstva, což je dobré pro potlačení rušení v běžném režimu.
42. Proč se pokládá měď?
Obecně existuje několik důvodů pro pokládku mědi.
1. EMC.Pro velkoplošnou zem nebo napájecí měď bude hrát roli stínění a některé speciální, jako je PGND, budou hrát roli ochrannou.
2. Požadavky na proces PCB.Obecně, aby byl zajištěn účinek galvanického pokovování nebo laminace bez deformace, je měď položena na vrstvu PCB s menším množstvím kabeláže.
3. Požadavky na integritu signálu, poskytují vysokofrekvenčním digitálním signálům kompletní zpětnou cestu a snižují kabeláž stejnosměrné sítě.Samozřejmě existují i důvody pro odvod tepla, speciální instalace zařízení vyžaduje pokládku mědi a tak dále.
43. V systému jsou zahrnuty dsp a pld, jakým problémům je třeba věnovat pozornost při zapojování?
Podívejte se na poměr rychlosti vašeho signálu k délce vedení.Pokud je zpoždění signálu na přenosové lince srovnatelné s časem hrany změny signálu, měl by být zvážen problém integrity signálu.U více DSP navíc ovlivní topologie hodin a směrování datového signálu kvalitu signálu a načasování, což vyžaduje pozornost.
44. Existují kromě kabeláže nástroje protel další dobré nástroje?
Pokud jde o nástroje, kromě PROTELu existuje mnoho elektroinstalačních nástrojů, jako je MENTOR's WG2000, EN2000 série a powerpcb, Cadence's allegro, Zuken's cadstar, cr5000 atd., z nichž každý má své vlastní silné stránky.
45. Co je to „cesta zpětného signálu“?
Zpětná cesta signálu, tedy zpětný proud.Když je vysílán vysokorychlostní digitální signál, signál proudí z ovladače po přenosové lince PCB k zátěži a poté se zátěž vrátí nejkratší cestou na konec ovladače podél země nebo napájecího zdroje.
Tento zpětný signál na zemi nebo napájecím zdroji se nazývá zpětná cesta signálu.Dr.Johnson ve své knize vysvětlil, že vysokofrekvenční přenos signálu je ve skutečnosti procesem nabíjení dielektrické kapacity vložené mezi přenosové vedení a stejnosměrnou vrstvu.To, co SI analyzuje, jsou elektromagnetické vlastnosti tohoto krytu a vazba mezi nimi.
46.Jak provádět analýzu SI na konektorech?
Ve specifikaci IBIS3.2 je popis modelu konektoru.Obecně používejte model EBD.Pokud se jedná o speciální desku, jako je backplane, je vyžadován model SPICE.Můžete také použít software pro simulaci více desek (HYPERLYNX nebo IS_multiboard).Při stavbě vícedeskového systému zadejte distribuční parametry konektorů, které jsou obecně získány z manuálu konektorů.Tato metoda samozřejmě nebude dostatečně přesná, ale pokud bude v přijatelném rozsahu.
47. Jaké jsou způsoby ukončení?
Ukončení (terminál), známé také jako párování.Obecně se podle polohy přizpůsobení dělí na přizpůsobení aktivního konce a přizpůsobení terminálu.Mezi nimi je přizpůsobení zdroje obecně přizpůsobení série rezistorů a přizpůsobení terminálů je obecně paralelní přizpůsobení.Existuje mnoho způsobů, včetně pull-up rezistoru, odpor pull-down, Theveninova přizpůsobení, AC přizpůsobení a přizpůsobení Schottkyho diody.
48. Jaké faktory určují způsob ukončení (párování)?
Metoda přizpůsobení je obecně určena charakteristikami BUFFER, topologickými podmínkami, typy úrovní a metodami posuzování a měl by být také zvážen pracovní cyklus signálu a spotřeba energie systému.
49. Jaká jsou pravidla pro způsob ukončení (párování)?
Nejkritičtějším problémem v digitálních obvodech je problém časování.Účelem přidání párování je zlepšit kvalitu signálu a získat určitelný signál v okamžiku posouzení.Pro úroveň efektivních signálů je kvalita signálu stabilní za předpokladu zajištění doby ustavení a udržení;pro zpožděné efektivní signály, za předpokladu zajištění monotonie zpoždění signálu, rychlost zpoždění změny signálu vyhovuje požadavkům.V učebnici produktu Mentor ICX je nějaký materiál o párování.
Kromě toho má „High Speed Digital design a handbook of blackmagic“ kapitolu věnovanou terminálu, která popisuje roli přizpůsobení na integritu signálu z principu elektromagnetických vln, které lze použít jako referenci.
50. Mohu použít IBIS model zařízení k simulaci logické funkce zařízení?Pokud ne, jak lze provést simulace obvodu na úrovni desky a systému?
Modely IBIS jsou modely na úrovni chování a nelze je použít pro funkční simulaci.Pro funkční simulaci jsou vyžadovány modely SPICE nebo jiné modely na úrovni struktury.
51. V systému, kde koexistují digitální a analogové, existují dvě metody zpracování.Jedním z nich je oddělení digitální země od analogové země.Korálky jsou připojeny, ale napájení není odděleno;druhý je, že analogový napájecí zdroj a digitální napájecí zdroj jsou oddělené a propojené s FB a zem je sjednocená.Rád bych se zeptal pana Li, zda je účinek těchto dvou metod stejný?
Je třeba říci, že v principu je to stejné.Protože napájení a zem jsou ekvivalentní vysokofrekvenčním signálům.
Účelem rozlišení mezi analogovými a digitálními částmi je ochrana proti rušení, zejména rušení digitálních obvodů od analogových obvodů.Segmentace však může vést k neúplné zpětné cestě signálu, což ovlivňuje kvalitu signálu digitálního signálu a ovlivňuje kvalitu EMC systému.
Nezáleží tedy na tom, která rovina je rozdělena, záleží na tom, zda je zpětná cesta signálu zvětšena a jak moc zpětný signál ruší normální pracovní signál.Nyní existují také některé smíšené návrhy, bez ohledu na napájení a uzemnění, při uspořádání oddělte uspořádání a zapojení podle digitální části a analogové části, abyste se vyhnuli meziregionálním signálům.
52. Bezpečnostní předpisy: Jaké jsou konkrétní významy FCC a EMC?
FCC: Federální komunikační komise Americká komunikační komise
EMC: elektromagnetická kompatibilita elektromagnetická kompatibilita
FCC je standardizační organizace, EMC je standard.Existují odpovídající důvody, normy a zkušební metody pro vyhlášení norem.
53. Co je diferenciální rozdělení?
Rozdílové signály, z nichž některé se také nazývají diferenciální signály, používají k přenosu jednoho kanálu dat dva identické signály s opačnou polaritou a pro posouzení se spoléhají na rozdíl úrovní těchto dvou signálů.Aby bylo zajištěno, že oba signály jsou zcela konzistentní, musí být během zapojování udržovány paralelně a šířka řádků a mezery mezi řádky zůstávají nezměněny.
54. Co je to simulační software PCB?
Existuje mnoho typů simulace, vysokorychlostní digitální obvodová analýza integrity signálu analýzy simulační analýzy (SI), běžně používaný software je icx, signalvision, hyperlynx, XTK, spectraquest, atd. Některé také používají Hspice.
55. Jak simulační software PCB provádí simulaci LAYOUT?
Ve vysokorychlostních digitálních obvodech se za účelem zlepšení kvality signálu a snížení obtížnosti kabeláže obecně používají vícevrstvé desky pro přiřazení speciálních výkonových vrstev a zemních vrstev.
56. Jak se vypořádat s uspořádáním a zapojením pro zajištění stability signálů nad 50M
Klíčem k vysokorychlostní kabeláži digitálního signálu je snížení dopadu přenosových linek na kvalitu signálu.Proto uspořádání vysokorychlostních signálů nad 100M vyžaduje, aby byly stopy signálu co nejkratší.V digitálních obvodech jsou vysokorychlostní signály definovány dobou zpoždění nárůstu signálu.Navíc různé typy signálů (jako TTL, GTL, LVTTL) mají různé metody k zajištění kvality signálu.
57. RF část venkovní jednotky, mezifrekvenční část a dokonce i část nízkofrekvenčního obvodu, která monitoruje venkovní jednotku, jsou často umístěny na stejné desce plošných spojů.Jaké jsou požadavky na materiál takové DPS?Jak zabránit vzájemnému rušení VF, IF a dokonce i nízkofrekvenčních obvodů?
Návrh hybridního obvodu je velký problém.Je těžké mít dokonalé řešení.
Obecně je radiofrekvenční obvod uspořádán a zapojen jako samostatná samostatná deska v systému a je zde dokonce speciální stínící dutina.Kromě toho je RF obvod obecně jednostranný nebo oboustranný a obvod je relativně jednoduchý, z nichž všechny mají snížit dopad na distribuční parametry obvodu RF a zlepšit konzistenci systému RF.
Ve srovnání s obecným materiálem FR4 mají desky RF obvodů tendenci používat substráty s vysokou kvalitou.Dielektrická konstanta tohoto materiálu je relativně malá, distribuovaná kapacita přenosového vedení je malá, impedance je vysoká a zpoždění přenosu signálu je malé.V hybridním návrhu obvodů, přestože jsou RF a digitální obvody postaveny na stejné desce plošných spojů, jsou obecně rozděleny na oblast RF obvodu a oblast digitálního obvodu, které jsou uspořádány a zapojeny samostatně.Použijte zemní průchody a stínící boxy mezi nimi.
58. U vysokofrekvenční části jsou mezifrekvenční část a nízkofrekvenční obvodová část nasazeny na stejné desce plošných spojů, jaké řešení má mentor?
Software pro návrh systému na úrovni desky Mentor má kromě základních funkcí návrhu obvodů také vyhrazený modul pro návrh RF.V modulu RF schematického návrhu je poskytnut parametrizovaný model zařízení a je poskytnuto obousměrné rozhraní s analýzou RF obvodů a simulačními nástroji, jako je EESOFT;v modulu RF LAYOUT je k dispozici funkce úpravy vzoru speciálně používaná pro rozložení a zapojení RF obvodů a je zde také obousměrné rozhraní nástrojů pro analýzu a simulaci RF obvodů, jako je EESOFT, může zpětně označit výsledky analýzy a simulace zpět na schéma a PCB.
Zároveň lze pomocí funkce správy návrhu softwaru Mentor snadno realizovat opětovné použití návrhu, odvození návrhu a společný návrh.Výrazně urychlíte proces návrhu hybridního obvodu.Deska pro mobilní telefony má typický design se smíšenými obvody a mnoho velkých výrobců designu mobilních telefonů používá jako platformu návrhu eesoft Mentor plus Angelon.
59. Jaká je struktura produktu Mentor?
Mezi nástroje PCB společnosti Mentor Graphics patří série WG (dříve nejveribest) a série Enterprise (boardstation).
60. Jak software Mentor's pro návrh PCB podporuje balíčky BGA, PGA, COB a další?
Autoaktivní RE od Mentor, vyvinutý akvizicí společnosti Veribest, je prvním bezsíťovým routerem v libovolném úhlu.Jak všichni víme, pro kuličková mřížková pole jsou klíčem k vyřešení rychlosti směrování zařízení COB, bezmřížkové a libovolné úhlové směrovače.V nejnovějším autoaktivním RE byly přidány funkce jako tlačné prokovy, měděná fólie, REROUTE atd., aby byla aplikace pohodlnější.Kromě toho podporuje vysokorychlostní směrování, včetně směrování signálů a směrování diferenciálních párů s požadavky na časové zpoždění.
61. Jak software pro návrh PCB společnosti Mentor zvládá diferenciální páry vedení?
Poté, co software Mentor definuje vlastnosti diferenciálního páru, mohou být oba diferenciální páry směrovány společně a šířka čáry, vzdálenost a délka diferenciálního páru jsou přísně zaručeny.Mohou být automaticky odděleny při střetu s překážkami a při změně vrstev lze zvolit způsob průchodu.
62. Na 12vrstvé desce PCB jsou tři napájecí vrstvy 2,2V, 3,3V, 5V a každý ze tří napájecích zdrojů je na jedné vrstvě.Jak se vypořádat s uzemňovacím vodičem?
Obecně řečeno, tři napájecí zdroje jsou uspořádány ve třetím patře, což je lepší pro kvalitu signálu.Protože je nepravděpodobné, že se signál rozdělí mezi rovinné vrstvy.Křížová segmentace je kritickým faktorem ovlivňujícím kvalitu signálu, který simulační software obecně ignoruje.Pro napájecí a zemní plochy je ekvivalentní pro vysokofrekvenční signály.V praxi, kromě zvážení kvality signálu, jsou všechny faktory, které je třeba vzít v úvahu, vazba napájecí roviny (použití sousední zemní plochy ke snížení střídavé impedance napájecí plochy) a symetrie stohování.
63. Jak zkontrolovat, zda deska plošných spojů splňuje požadavky na proces návrhu, když opustí továrnu?
Mnoho výrobců desek plošných spojů musí před dokončením zpracování desky plošných spojů projít testem kontinuity sítě po zapnutí, aby se zajistilo, že všechna připojení jsou správná.Zároveň stále více výrobců využívá také rentgenové testování ke kontrole některých chyb při leptání nebo laminaci.
Pro hotovou desku po zpracování záplat se obecně používá ICT testovací inspekce, která vyžaduje přidání ICT testovacích bodů během návrhu DPS.V případě problému lze také pomocí speciálního rentgenového kontrolního zařízení vyloučit, zda je závada způsobena zpracováním.
64. Je „ochrana mechanismu“ ochranou pláště?
Ano.Skříň by měla být co nejtěsnější, používat méně vodivých materiálů nebo žádné vodivé materiály a měla by být co nejvíce uzemněna.
65. Je nutné při výběru čipu zohledňovat problém esd samotného čipu?
Ať už se jedná o dvouvrstvou desku nebo vícevrstvou desku, plocha země by měla být co nejvíce zvětšena.Při výběru čipu je třeba vzít v úvahu vlastnosti ESD samotného čipu.Ty jsou obecně uvedeny v popisu čipu a dokonce i výkon stejného čipu od různých výrobců se bude lišit.
Věnujte více pozornosti návrhu a zvažte jej komplexněji a výkon plošného spoje bude do určité míry zaručen.Problém ESD se ale stále může objevit, takže ochrana organizace je pro ochranu ESD také velmi důležitá.
66. Při výrobě desky plošných spojů, aby se snížilo rušení, by měl zemnící vodič tvořit uzavřený tvar?
Při výrobě desek plošných spojů, obecně řečeno, je nutné zmenšit plochu smyčky, aby se snížilo rušení.Při pokládání zemnícího vodiče by neměl být položen v uzavřené formě, ale v dendritickém tvaru.Oblast země.
67. Pokud emulátor používá jeden napájecí zdroj a deska plošných spojů používá jeden zdroj, měly by být uzemnění obou napájecích zdrojů propojeny?
Bylo by lepší, kdyby bylo možné použít samostatný zdroj, protože není snadné způsobit rušení mezi zdroji, ale většina zařízení má specifické požadavky.Vzhledem k tomu, že emulátor a deska PCB používají dva napájecí zdroje, nemyslím si, že by měly sdílet stejnou zem.
68. Obvod se skládá z několika desek plošných spojů.Měli by sdílet půdu?
Obvod se skládá z několika desek plošných spojů, z nichž většina vyžaduje společnou zem, protože není praktické používat několik napájecích zdrojů v jednom obvodu.Pokud ale máte specifické podmínky, můžete použít jiný zdroj, rušení bude samozřejmě menší.
69. Navrhněte kapesní výrobek s LCD a kovovým pláštěm.Při testování ESD nemůže projít testem ICE-1000-4-2, CONTACT může projít pouze 1100 V a AIR může projít 6000 V.V testu ESD propojení může horizontální projít pouze 3000 V a vertikální může projít 4000 V.Frekvence CPU je 33 MHz.Existuje nějaký způsob, jak projít testem ESD?
Ruční výrobky jsou kovové kryty, takže problémy s ESD musí být zjevnější a LCD mohou mít také více nepříznivých jevů.Pokud neexistuje způsob, jak změnit stávající kovový materiál, doporučuje se přidat do mechanismu antielektrický materiál pro zpevnění uzemnění DPS a zároveň najít způsob, jak uzemnit LCD.Samozřejmě, jak fungovat, závisí na konkrétní situaci.
70. Jaké aspekty by měly být brány v úvahu při navrhování systému obsahujícího DSP a PLD?
Pokud jde o obecný systém, měly by být brány v úvahu především části v přímém kontaktu s lidským tělem a na obvodu a mechanismu by měla být provedena vhodná ochrana.Pokud jde o to, jaký dopad bude mít ESD na systém, záleží na různých situacích.
Čas odeslání: 19. března 2023