1. Reglas generales
1.1 Las áreas de cableado de señal digital, analógica y DAA están divididas previamente en la PCB.
1.2 Los componentes digitales y analógicos y el cableado correspondiente deben separarse tanto como sea posible y colocarse en sus propias áreas de cableado.
1.3 Los trazos de señales digitales de alta velocidad deben ser lo más cortos posible.
1.4 Mantenga los rastros de señales analógicas sensibles lo más cortos posible.
1.5 Distribución razonable de energía y tierra.
1.6 DGND, AGND y el campo están separados.
1.7 Use cables anchos para la fuente de alimentación y los rastros de señales críticas.
1.8 El circuito digital se coloca cerca de la interfaz DTE de bus paralelo/serie, y el circuito DAA se coloca cerca de la interfaz de línea telefónica.
2. Colocación de componentes
2.1 En el diagrama esquemático del circuito del sistema:
a) Dividir circuitos digitales, analógicos, DAA y sus circuitos relacionados;
b) Dividir componentes digitales, analógicos, mixtos digitales/analógicos en cada circuito;
c) Preste atención a la ubicación de la fuente de alimentación y los pines de señal de cada chip IC.
2.2 Preliminarmente divida el área de cableado de los circuitos digitales, analógicos y DAA en la PCB (proporción general 2/1/1), y mantenga los componentes digitales y analógicos y su cableado correspondiente lo más lejos posible y limítelos a sus respectivos áreas de cableado.
Nota: Cuando el circuito DAA ocupa una gran proporción, habrá más señales de control/estado que pasen por su área de cableado, que se pueden ajustar de acuerdo con las normas locales, como el espaciado de los componentes, la supresión de alto voltaje, el límite de corriente, etc.
2.3 Después de completar la división preliminar, comience a colocar los componentes del conector y el conector:
a) La posición del plug-in está reservada alrededor del Conector y Jack;
b) Deje espacio para el cableado de alimentación y tierra alrededor de los componentes;
c) Reservar la posición del plug-in correspondiente alrededor del Socket.
2.4 Componentes híbridos en primer lugar (como dispositivos de módem, chips de conversión A/D, D/A, etc.):
a) Determine la dirección de ubicación de los componentes e intente hacer que los pines de la señal digital y la señal analógica estén orientados hacia sus respectivas áreas de cableado;
b) Coloque los componentes en la unión de las áreas de enrutamiento de señales digitales y analógicas.
2.5 Coloque todos los dispositivos analógicos:
a) Colocar componentes de circuitos analógicos, incluidos los circuitos DAA;
b) Los dispositivos analógicos se colocan cerca uno del otro y se colocan en el lado de la PCB que incluye las trazas de señal TXA1, TXA2, RIN, VC y VREF;
c) Evite colocar componentes de alto ruido alrededor de las trazas de señal TXA1, TXA2, RIN, VC y VREF;
d) Para módulos DTE serie, DTE EIA/TIA-232-E
El receptor/controlador de las señales de la interfaz en serie debe estar lo más cerca posible del conector y lejos del enrutamiento de la señal del reloj de alta frecuencia para reducir/evitar la adición de dispositivos de supresión de ruido en cada línea, como bobinas de choque y condensadores.
2.6 Colocar componentes digitales y condensadores de desacoplamiento:
a) Los componentes digitales se colocan juntos para reducir la longitud del cableado;
b) Coloque un condensador de desacoplamiento de 0,1 uF entre la fuente de alimentación y la tierra del IC, y mantenga los cables de conexión lo más cortos posible para reducir la EMI;
c) Para módulos de bus paralelo, los componentes están cerca uno del otro
El conector se coloca en el borde para cumplir con el estándar de interfaz de bus de aplicación, como que la longitud de la línea de bus ISA está limitada a 2,5 pulgadas;
d) Para módulos DTE seriales, el circuito de interfaz está cerca del Conector;
e) El circuito del oscilador de cristal debe estar lo más cerca posible de su dispositivo impulsor.
2.7 Los cables de tierra de cada área suelen estar conectados en uno o más puntos con resistencias o perlas de 0 Ohm.
3. Enrutamiento de señales
3.1 En el enrutamiento de la señal del módem, las líneas de señal que son propensas al ruido y las líneas de señal que son susceptibles a la interferencia deben mantenerse lo más alejadas posible.Si es inevitable, use una línea de señal neutral para aislar.
3.2 El cableado de señal digital debe colocarse en el área de cableado de señal digital tanto como sea posible;
El cableado de la señal analógica debe colocarse en el área de cableado de la señal analógica tanto como sea posible;
(Los rastros de aislamiento se pueden colocar previamente en el límite para evitar que los rastros se enruten fuera del área de enrutamiento)
Las trazas de señales digitales y las trazas de señales analógicas son perpendiculares para reducir el acoplamiento cruzado.
3.3 Use trazas aisladas (generalmente a tierra) para confinar las trazas de señales analógicas al área de enrutamiento de señales analógicas.
a) Las trazas de tierra aisladas en el área analógica están dispuestas en ambos lados de la placa PCB alrededor del área de cableado de la señal analógica, con un ancho de línea de 50-100 mil;
b) Las pistas de tierra aisladas en el área digital se enrutan alrededor del área de cableado de la señal digital en ambos lados de la placa PCB, con un ancho de línea de 50-100 mil, y el ancho de un lado de la placa PCB debe ser de 200 mil.
3.4 Ancho de línea de señal de interfaz de bus paralelo > 10 mil (generalmente 12-15 mil), como /HCS, /HRD, /HWT, /RESET.
3.5 El ancho de línea de las señales analógicas es >10 mil (generalmente 12-15 mil), como MICM, MICV, SPKV, VC, VREF, TXA1, TXA2, RXA, TELIN, TELOUT.
3.6 Todos los demás trazos de señal deben ser lo más anchos posible, el ancho de la línea debe ser >5 mil (10 mil en general) y los trazos entre componentes deben ser lo más cortos posible (se debe considerar la consideración previa al colocar los dispositivos).
3.7 El ancho de línea del condensador de derivación al IC correspondiente debe ser >25 mil, y el uso de vías debe evitarse tanto como sea posible. pasar a través de cables de tierra aislados en un punto (preferido) o dos puntos.Si el rastro está solo en un lado, el rastro de tierra aislado puede ir al otro lado de la PCB para omitir el rastro de la señal y mantenerlo continuo.
3.9 Evite el uso de esquinas de 90 grados para el enrutamiento de señales de alta frecuencia y use arcos suaves o esquinas de 45 grados.
3.10 El enrutamiento de señales de alta frecuencia debería reducir el uso de conexiones de vía.
3.11 Mantenga todos los rastros de señales alejados del circuito del oscilador de cristal.
3.12 Para el enrutamiento de señales de alta frecuencia, se debe utilizar un solo enrutamiento continuo para evitar la situación en la que varias secciones del enrutamiento se extienden desde un punto.
3.13 En el circuito DAA, deje un espacio de al menos 60 mil alrededor de la perforación (todas las capas).
4. Fuente de alimentación
4.1 Determinar la relación de conexión de potencia.
4.2 En el área de cableado de señales digitales, use un capacitor electrolítico de 10uF o un capacitor de tantalio en paralelo con un capacitor cerámico de 0.1uF y luego conéctelo entre la fuente de alimentación y tierra.Coloque uno en el extremo de la entrada de alimentación y en el extremo más alejado de la placa PCB para evitar picos de potencia causados por interferencias de ruido.
4.3 Para tableros de doble cara, en la misma capa que el circuito que consume energía, rodee el circuito con trazas de energía con un ancho de línea de 200 mil en ambos lados.(El otro lado debe procesarse de la misma manera que el terreno digital)
4.4 Por lo general, las trazas de potencia se disponen primero y luego las trazas de señal.
5. tierra
5,1 en la placa de doble cara, las áreas no utilizadas alrededor y debajo de los componentes digitales y analógicos (excepto DAA) se llenan con áreas digitales o analógicas, y las mismas áreas de cada capa están conectadas entre sí, y las mismas áreas de diferentes capas son conectado a través de múltiples vías: el pin DGND del módem está conectado al área de tierra digital y el pin AGND está conectado al área de tierra analógica;el área de tierra digital y el área de tierra analógica están separadas por un espacio recto.
5.2 En la placa de cuatro capas, use las áreas de tierra digitales y analógicas para cubrir los componentes digitales y analógicos (excepto DAA);el pin Modem DGND está conectado al área de tierra digital y el pin AGND está conectado al área de tierra analógica;el área de tierra digital y el área de tierra analógica se usan separadas por un espacio recto.
5.3 Si se requiere un filtro EMI en el diseño, se debe reservar un cierto espacio en el enchufe de la interfaz.La mayoría de los dispositivos EMI (perlas/condensadores) se pueden colocar en esta área;conectado a él.
5.4 La fuente de alimentación de cada módulo funcional debe estar separada.Los módulos funcionales se pueden dividir en: interfaz de bus paralelo, pantalla, circuito digital (SRAM, EPROM, módem) y DAA, etc. La alimentación/tierra de cada módulo funcional solo se puede conectar a la fuente de alimentación/tierra.
5.5 Para los módulos DTE seriales, use capacitores de desacoplamiento para reducir el acoplamiento de potencia y haga lo mismo para las líneas telefónicas.
5.6 El cable de tierra se conecta a través de un punto, si es posible, use Cordón;si es necesario suprimir EMI, permita que el cable de tierra se conecte en otros lugares.
5.7 Todos los cables de tierra deben ser lo más anchos posible, 25-50 mil.
5.8 Las trazas de condensadores entre todas las fuentes de alimentación IC/tierra deben ser lo más cortas posible y no deben utilizarse orificios de paso.
6. Circuito oscilador de cristal
6.1 Todas las trazas conectadas a los terminales de entrada/salida del oscilador de cristal (como XTLI, XTLO) deben ser lo más cortas posible para reducir la influencia de la interferencia de ruido y la capacitancia distribuida en el cristal.La traza XTLO debe ser lo más corta posible y el ángulo de flexión no debe ser inferior a 45 grados.(Porque XTLO está conectado a un controlador con tiempo de subida rápido y alta corriente)
6,2 no hay capa de tierra en la placa de doble cara, y el cable de tierra del condensador del oscilador de cristal debe conectarse al dispositivo con un cable corto lo más ancho posible
El pin DGND más cercano al oscilador de cristal y minimizar el número de vías.
6.3 Si es posible, conecte a tierra la caja de cristal.
6.4 Conecte una resistencia de 100 ohmios entre el pin XTLO y el nodo de cristal/capacitor.
6.5 La tierra del capacitor del oscilador de cristal está directamente conectada al pin GND del Módem.No use el área de tierra o las huellas de tierra para conectar el capacitor al pin GND del módem.
7. Diseño de módem independiente con interfaz EIA/TIA-232
7.1 Utilice una caja de metal.Si se requiere una carcasa de plástico, se debe pegar una lámina de metal en el interior o se debe rociar material conductor para reducir la EMI.
7.2 Coloque chokes del mismo patrón en cada cable de alimentación.
7.3 Los componentes se colocan juntos y cerca del Conector de la interfaz EIA/TIA-232.
7.4 Todos los dispositivos EIA/TIA-232 están conectados individualmente a la alimentación/tierra desde la fuente de alimentación.La fuente de alimentación/tierra debe ser el terminal de entrada de alimentación de la placa o el terminal de salida del chip regulador de voltaje.
7.5 Tierra de señal de cable EIA/TIA-232 a tierra digital.
7.6 En los siguientes casos, no es necesario conectar el blindaje del cable EIA/TIA-232 a la carcasa del módem;conexión vacía;conectado a la tierra digital a través de una perla;el cable EIA/TIA-232 se conecta directamente a tierra digital cuando se coloca un anillo magnético cerca de la carcasa del módem.
8. El cableado de los capacitores de circuito VC y VREF debe ser lo más corto posible y estar ubicado en el área neutral.
8.1 Conecte el terminal positivo del capacitor electrolítico VC de 10uF y el capacitor VC de 0.1uF al pin VC (PIN24) del Módem a través de un cable separado.
8.2 Conecte el terminal negativo del capacitor electrolítico VC de 10uF y el capacitor VC de 0.1uF al pin AGND (PIN34) del Módem a través de un Bead y use un cable independiente.
8.3 Conecte el terminal positivo del capacitor electrolítico 10uF VREF y el capacitor VC de 0.1uF al pin VREF (PIN25) del Módem a través de un cable separado.
8.4 Conectar el terminal negativo del capacitor electrolítico 10uF VREF y el capacitor VC de 0.1uF al pin VC (PIN24) del Módem a través de una traza independiente;tenga en cuenta que es independiente de la traza 8.1.
VREF ——+——–+
┿ 10u ┿ 0.1u
CV ——+——–+
┿ 10u ┿ 0.1u
+——–+—–~~~~~—+ AGND
El cordón utilizado debe cumplir con:
Impedancia = 70W a 100MHz;;
corriente nominal = 200mA;;
Resistencia máxima = 0,5W.
9. Interfaz de teléfono y auricular
9.1 Coloque el estrangulador en la interfaz entre la punta y el anillo.
9.2 El método de desacoplamiento de la línea telefónica es similar al de la fuente de alimentación, utilizando métodos como la adición de combinación de inductancia, estrangulador y condensador.Sin embargo, el desacoplamiento de la línea telefónica es más difícil y más notable que el desacoplamiento de la fuente de alimentación.La práctica general es reservar las posiciones de estos dispositivos para su ajuste durante la certificación de prueba de rendimiento/EMI.
Hora de publicación: 11-may-2023