1. Allgemeine Regeln
1.1 Die Bereiche für die digitale, analoge und DAA-Signalverkabelung sind auf der Platine vorgeteilt.
1.2 Digitale und analoge Komponenten sowie die entsprechende Verkabelung sollten möglichst getrennt und in eigenen Verkabelungsbereichen untergebracht werden.
1.3 Die digitalen Hochgeschwindigkeitssignalspuren sollten so kurz wie möglich sein.
1.4 Halten Sie empfindliche analoge Signalleitungen so kurz wie möglich.
1.5 Angemessene Verteilung von Strom und Boden.
1.6 DGND, AGND und Feld sind getrennt.
1.7 Verwenden Sie breite Drähte für die Stromversorgung und kritische Signalleitungen.
1.8 Der digitale Schaltkreis wird in der Nähe der Parallelbus-/serielle DTE-Schnittstelle platziert, und der DAA-Schaltkreis wird in der Nähe der Telefonleitungsschnittstelle platziert.
2. Komponentenplatzierung
2.1 Im Systemschaltplan:
a) Teilen Sie digitale, analoge, DAA-Schaltkreise und die zugehörigen Schaltkreise auf;
b) Digitale, analoge und gemischte digitale/analoge Komponenten in jeden Schaltkreis aufteilen;
c) Achten Sie auf die Positionierung der Stromversorgungs- und Signalpins jedes IC-Chips.
2.2 Teilen Sie vorab den Verdrahtungsbereich der digitalen, analogen und DAA-Schaltkreise auf der Leiterplatte auf (allgemeines Verhältnis 2/1/1), halten Sie digitale und analoge Komponenten und ihre entsprechende Verkabelung so weit wie möglich entfernt und beschränken Sie sie auf ihre jeweiligen Verkabelungsbereiche.
Hinweis: Wenn der DAA-Schaltkreis einen großen Anteil einnimmt, verlaufen mehr Steuer-/Statussignalspuren durch seinen Verdrahtungsbereich, die gemäß den örtlichen Vorschriften angepasst werden können, wie z. B. Komponentenabstand, Hochspannungsunterdrückung, Strombegrenzung usw.
2.3 Nachdem die vorläufige Unterteilung abgeschlossen ist, beginnen Sie mit der Platzierung der Komponenten von Stecker und Buchse:
a) Die Position des Plug-Ins ist um den Stecker und die Buchse herum reserviert;
b) Lassen Sie um die Komponenten herum Platz für Strom- und Erdungskabel;
c) Markieren Sie die Position des entsprechenden Plug-Ins rund um den Sockel.
2.4 Erstplatzierte Hybridkomponenten (z. B. Modemgeräte, A/D-, D/A-Umwandlungschips usw.):
a) Bestimmen Sie die Platzierungsrichtung der Komponenten und versuchen Sie, die Pins des digitalen Signals und des analogen Signals zu ihren jeweiligen Verdrahtungsbereichen zu zeigen;
b) Platzieren Sie Komponenten an der Schnittstelle zwischen digitalen und analogen Signalroutingbereichen.
2.5 Platzieren Sie alle analogen Geräte:
a) Platzieren Sie analoge Schaltkreiskomponenten, einschließlich DAA-Schaltkreise;
b) Analoge Geräte werden nahe beieinander platziert und auf der Seite der Leiterplatte platziert, die TXA1-, TXA2-, RIN-, VC- und VREF-Signalspuren enthält;
c) Vermeiden Sie die Platzierung stark verrauschter Komponenten in der Nähe der Signalspuren TXA1, TXA2, RIN, VC und VREF.
d) Für serielle DTE-Module: DTE EIA/TIA-232-E
Der Empfänger/Treiber der seriellen Schnittstellensignale sollte so nah wie möglich am Anschluss und entfernt von der Hochfrequenz-Taktsignalführung liegen, um die Hinzufügung von Rauschunterdrückungsgeräten wie Drosselspulen und Kondensatoren auf jeder Leitung zu reduzieren/zu vermeiden.
2.6 Digitale Komponenten und Entkopplungskondensatoren platzieren:
a) Die digitalen Komponenten werden zusammengelegt, um die Länge der Verkabelung zu reduzieren;
b) Platzieren Sie einen 0,1-uF-Entkopplungskondensator zwischen der Stromversorgung und der Masse des ICs und halten Sie die Verbindungsdrähte so kurz wie möglich, um elektromagnetische Störungen zu reduzieren.
c) Bei parallelen Busmodulen liegen die Komponenten nahe beieinander
Der Stecker ist am Rand platziert, um dem Anwendungsbus-Schnittstellenstandard zu entsprechen, z. B. ist die Länge der ISA-Busleitung auf 2,5 Zoll begrenzt;
d) Bei seriellen DTE-Modulen befindet sich der Schnittstellenschaltkreis in der Nähe des Anschlusses;
e) Die Quarzoszillatorschaltung sollte so nah wie möglich an ihrem Treibergerät liegen.
2.7 Die Erdungskabel jedes Bereichs sind normalerweise an einem oder mehreren Punkten mit 0-Ohm-Widerständen oder Perlen verbunden.
3. Signalrouting
3.1 Bei der Modemsignalführung sollten rauschanfällige und störungsanfällige Signalleitungen möglichst weit entfernt gehalten werden.Wenn dies unvermeidbar ist, verwenden Sie zur Isolierung eine neutrale Signalleitung.
3.2 Die digitale Signalverkabelung sollte so weit wie möglich im Bereich der digitalen Signalverkabelung platziert werden.
Die analoge Signalverkabelung sollte so weit wie möglich im Bereich der analogen Signalverkabelung platziert werden;
(Isolierungsleiterbahnen können vorab platziert werden, um zu verhindern, dass Leiterbahnen aus dem Routingbereich herausgeführt werden.)
Digitale Signalspuren und analoge Signalspuren verlaufen senkrecht, um Kreuzkopplungen zu reduzieren.
3.3 Verwenden Sie isolierte Leiterbahnen (normalerweise Masse), um analoge Signalleiterbahnen auf den analogen Signalroutingbereich zu beschränken.
a) Die isolierten Erdungsleiterbahnen im analogen Bereich sind auf beiden Seiten der Leiterplatte um den analogen Signalverdrahtungsbereich herum angeordnet, mit einer Linienbreite von 50–100 mil;
b) Die isolierten Erdungsspuren im digitalen Bereich werden mit einer Leitungsbreite von 50–100 mil um den digitalen Signalverdrahtungsbereich auf beiden Seiten der Leiterplatte herumgeführt, und die Breite einer Seite der Leiterplatte sollte 200 mil betragen.
3.4 Signalleitungsbreite der parallelen Busschnittstelle > 10 mil (im Allgemeinen 12–15 mil), wie z. B. /HCS, /HRD, /HWT, /RESET.
3.5 Die Linienbreite analoger Signalspuren beträgt > 10 mil (im Allgemeinen 12–15 mil), wie z. B. MICM, MICV, SPKV, VC, VREF, TXA1, TXA2, RXA, TELIN, TELOUT.
3.6 Alle anderen Signalspuren sollten so breit wie möglich sein, die Leitungsbreite sollte > 5 mil (im Allgemeinen 10 mil) sein und die Spuren zwischen Komponenten sollten so kurz wie möglich sein (bei der Platzierung von Geräten sollten Vorabüberlegungen berücksichtigt werden).
3.7 Die Leitungsbreite des Bypass-Kondensators zum entsprechenden IC sollte > 25 mil betragen, und die Verwendung von Durchkontaktierungen sollte so weit wie möglich vermieden werden. 3.8 Signalleitungen, die durch verschiedene Bereiche verlaufen (z. B. typische Steuer-/Statussignale mit niedriger Geschwindigkeit), sollten dies tun Führen Sie isolierte Erdungskabel an einem Punkt (bevorzugt) oder an zwei Punkten durch.Wenn sich die Leiterbahn nur auf einer Seite befindet, kann die isolierte Erdungsleiterbahn auf die andere Seite der Leiterplatte verlaufen, um die Signalleiterbahn zu überspringen und sie kontinuierlich zu halten.
3.9 Vermeiden Sie die Verwendung von 90-Grad-Ecken für die Hochfrequenzsignalführung und verwenden Sie glatte Bögen oder 45-Grad-Ecken.
3.10 Durch die Hochfrequenzsignalführung soll der Einsatz von Via-Verbindungen reduziert werden.
3.11 Halten Sie alle Signalspuren von der Quarzoszillatorschaltung fern.
3.12 Für die Hochfrequenzsignalführung sollte eine einzige durchgehende Leitungsführung verwendet werden, um zu vermeiden, dass sich mehrere Leitungsabschnitte von einem Punkt aus erstrecken.
3.13 Lassen Sie im DAA-Kreislauf einen Abstand von mindestens 60 mil um die Perforation herum (alle Schichten).
4. Stromversorgung
4.1 Bestimmen Sie die Stromanschlussbeziehung.
4.2 Verwenden Sie im Bereich der digitalen Signalverkabelung einen 10-uF-Elektrolytkondensator oder einen Tantalkondensator parallel zu einem 0,1-uF-Keramikkondensator und schließen Sie ihn dann zwischen der Stromversorgung und der Erde an.Platzieren Sie eines am Stromeingangsende und am äußersten Ende der Leiterplatte, um Stromspitzen durch Störgeräusche zu vermeiden.
4.3 Umgeben Sie bei doppelseitigen Platinen in derselben Schicht wie der stromverbrauchende Schaltkreis den Schaltkreis auf beiden Seiten mit Stromleiterbahnen mit einer Leitungsbreite von 200 mil.(Die andere Seite muss genauso bearbeitet werden wie die digitale Masse)
4.4 Im Allgemeinen werden zuerst die Stromleiterbahnen und dann die Signalleiterbahnen ausgelegt.
5. Boden
5.1 Bei der doppelseitigen Platine werden die ungenutzten Bereiche um und unter den digitalen und analogen Komponenten (außer DAA) mit digitalen oder analogen Bereichen gefüllt, und die gleichen Bereiche jeder Schicht werden miteinander verbunden, und die gleichen Bereiche verschiedener Schichten werden miteinander verbunden über mehrere Vias verbunden: Der DGND-Pin des Modems ist mit dem digitalen Erdungsbereich verbunden, und der AGND-Pin ist mit dem analogen Erdungsbereich verbunden.Der digitale Massebereich und der analoge Massebereich sind durch einen geraden Spalt getrennt.
5.2 Verwenden Sie in der vierschichtigen Platine die digitalen und analogen Erdungsbereiche, um digitale und analoge Komponenten abzudecken (außer DAA);Der DGND-Pin des Modems ist mit dem digitalen Erdungsbereich verbunden, und der AGND-Pin ist mit dem analogen Erdungsbereich verbunden.Der digitale Massebereich und der analoge Massebereich werden durch eine gerade Lücke getrennt genutzt.
5.3 Wenn im Design ein EMI-Filter erforderlich ist, sollte an der Schnittstellenbuchse ein gewisser Platz reserviert werden.Die meisten EMI-Geräte (Perlen/Kondensatoren) können in diesem Bereich platziert werden;damit verbunden.
5.4 Die Stromversorgung jedes Funktionsmoduls sollte getrennt sein.Funktionsmodule können unterteilt werden in: Parallelbusschnittstelle, Anzeige, digitale Schaltung (SRAM, EPROM, Modem) und DAA usw. Die Stromversorgung/Masse jedes Funktionsmoduls kann nur an der Strom-/Massequelle angeschlossen werden.
5.5 Verwenden Sie bei seriellen DTE-Modulen Entkopplungskondensatoren, um die Leistungskopplung zu reduzieren, und machen Sie dasselbe für Telefonleitungen.
5.6 Das Erdungskabel wird über einen Punkt angeschlossen. Verwenden Sie nach Möglichkeit eine Perle.Wenn eine Unterdrückung elektromagnetischer Störungen erforderlich ist, lassen Sie das Erdungskabel an anderen Stellen anschließen.
5.7 Alle Erdungskabel sollten so breit wie möglich sein, 25–50 mm.
5.8 Die Kondensatorbahnen zwischen allen IC-Stromversorgungen/Masse sollten so kurz wie möglich sein und es sollten keine Durchgangslöcher verwendet werden.
6. Quarzoszillatorschaltung
6.1 Alle mit den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen des Quarzoszillators (wie XTLI, XTLO) verbundenen Leiterbahnen sollten so kurz wie möglich sein, um den Einfluss von Rauschinterferenzen und verteilter Kapazität auf den Quarz zu reduzieren.Die XTLO-Leitung sollte so kurz wie möglich sein und der Biegewinkel sollte nicht weniger als 45 Grad betragen.(Da XTLO an einen Treiber mit schneller Anstiegszeit und hohem Strom angeschlossen ist)
6.2 Auf der doppelseitigen Platine gibt es keine Erdungsschicht, und das Erdungskabel des Quarzoszillatorkondensators sollte mit einem möglichst kurzen Kabel an das Gerät angeschlossen werden
Der DGND-Pin liegt am nächsten zum Quarzoszillator und minimiert die Anzahl der Durchkontaktierungen.
6.3 Wenn möglich, erden Sie das Quarzgehäuse.
6.4 Schließen Sie einen 100-Ohm-Widerstand zwischen dem XTLO-Pin und dem Quarz-/Kondensatorknoten an.
6.5 Die Masse des Quarzoszillatorkondensators ist direkt mit dem GND-Pin des Modems verbunden.Verwenden Sie nicht den Erdungsbereich oder Erdungsleiterbahnen, um den Kondensator mit dem GND-Pin des Modems zu verbinden.
7. Unabhängiges Modemdesign mit EIA/TIA-232-Schnittstelle
7.1 Verwenden Sie ein Metallgehäuse.Wenn ein Kunststoffgehäuse erforderlich ist, sollte Metallfolie hineingeklebt oder leitfähiges Material aufgesprüht werden, um EMI zu reduzieren.
7.2 Bringen Sie an jedem Netzkabel Drosseln mit dem gleichen Muster an.
7.3 Die Komponenten werden zusammen und in der Nähe des Anschlusses der EIA/TIA-232-Schnittstelle platziert.
7.4 Alle EIA/TIA-232-Geräte sind einzeln an die Stromversorgung/Masse der Stromquelle angeschlossen.Die Strom-/Erdungsquelle sollte der Stromeingangsanschluss auf der Platine oder der Ausgangsanschluss des Spannungsreglerchips sein.
7.5 EIA/TIA-232-Kabelsignalmasse zur digitalen Masse.
7.6 In den folgenden Fällen muss der EIA/TIA-232-Kabelschirm nicht mit dem Modemgehäuse verbunden werden;leere Verbindung;über eine Perle mit der digitalen Masse verbunden;Das EIA/TIA-232-Kabel wird direkt mit der digitalen Masse verbunden, wenn ein Magnetring in der Nähe des Modemgehäuses platziert wird.
8. Die Verkabelung der VC- und VREF-Kreiskondensatoren sollte so kurz wie möglich sein und im neutralen Bereich liegen.
8.1 Verbinden Sie den Pluspol des 10uF VC-Elektrolytkondensators und des 0,1uF VC-Kondensators über ein separates Kabel mit dem VC-Pin (PIN24) des Modems.
8.2 Verbinden Sie den Minuspol des 10uF VC-Elektrolytkondensators und des 0,1uF VC-Kondensators über eine Perle mit dem AGND-Pin (PIN34) des Modems und verwenden Sie einen unabhängigen Draht.
8.3 Verbinden Sie den Pluspol des 10uF VREF-Elektrolytkondensators und des 0,1uF VC-Kondensators über ein separates Kabel mit dem VREF-Pin (PIN25) des Modems.
8.4 Verbinden Sie den Minuspol des 10-uF-VREF-Elektrolytkondensators und des 0,1-uF-VC-Kondensators über eine unabhängige Leiterbahn mit dem VC-Pin (PIN24) des Modems.Beachten Sie, dass es unabhängig vom 8.1-Trace ist.
VREF ——+——–+
┿ 10u ┿ 0,1u
VC ——+——–+
┿ 10u ┿ 0,1u
+——–+—–~~~~~—+ AGND
Die verwendeten Perlen sollten folgende Anforderungen erfüllen:
Impedanz = 70 W bei 100 MHz;;
Nennstrom = 200mA;;
Maximaler Widerstand = 0,5 W.
9. Telefon- und Mobilteilschnittstelle
9.1 Platzieren Sie den Choke an der Schnittstelle zwischen Spitze und Ring.
9.2 Die Entkopplungsmethode der Telefonleitung ähnelt der der Stromversorgung und verwendet Methoden wie das Hinzufügen einer Induktivitätskombination, einer Drossel und eines Kondensators.Allerdings ist die Entkopplung der Telefonleitung schwieriger und bemerkenswerter als die Entkopplung der Stromversorgung.Die allgemeine Praxis besteht darin, die Positionen dieser Geräte für Anpassungen während der Leistungs-/EMI-Testzertifizierung zu reservieren.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 11. Mai 2023