1. Regole generali
1.1 Le aree di cablaggio del segnale digitale, analogico e DAA sono pre-divise sul PCB.
1.2 I componenti digitali e analogici e il cablaggio corrispondente devono essere separati il più possibile e posizionati nelle rispettive aree di cablaggio.
1.3 Le tracce del segnale digitale ad alta velocità dovrebbero essere le più brevi possibile.
1.4 Mantenere le tracce sensibili del segnale analogico quanto più corte possibile.
1.5 Ragionevole distribuzione della potenza e del terreno.
1.6 DGND, AGND e campo sono separati.
1.7 Utilizzare cavi larghi per l'alimentazione e le tracce dei segnali critici.
1.8 Il circuito digitale è posizionato vicino all'interfaccia bus parallelo/seriale DTE e il circuito DAA è posizionato vicino all'interfaccia della linea telefonica.
2. Posizionamento dei componenti
2.1 Nello schema elettrico del sistema:
a) Dividere i circuiti digitali, analogici, DAA e i relativi circuiti;
b) Dividere componenti digitali, analogici, misti digitali/analogici in ciascun circuito;
c) Prestare attenzione al posizionamento dell'alimentazione e dei pin di segnale di ciascun chip IC.
2.2 Dividere preliminarmente l'area di cablaggio dei circuiti digitali, analogici e DAA sul PCB (rapporto generale 2/1/1), e mantenere i componenti digitali e analogici e il loro cablaggio corrispondente il più lontano possibile e limitarli ai rispettivi aree di cablaggio.
Nota: quando il circuito DAA occupa una grande porzione, ci saranno più tracce di segnali di controllo/stato che passano attraverso la sua area di cablaggio, che possono essere regolate in base alle normative locali, come la spaziatura dei componenti, la soppressione dell'alta tensione, il limite di corrente, ecc.
2.3 Una volta completata la divisione preliminare, iniziare a posizionare i componenti da Connettore e Jack:
a) La posizione del plug-in è riservata attorno al Connettore e al Jack;
b) Lasciare spazio per i cavi di alimentazione e di terra attorno ai componenti;
c) Lasciare da parte la posizione del plug-in corrispondente attorno alla presa.
2.4 Al primo posto i componenti ibridi (come dispositivi modem, chip di conversione A/D, D/A, ecc.):
a) Determinare la direzione di posizionamento dei componenti e provare a fare in modo che i pin del segnale digitale e del segnale analogico siano rivolti verso le rispettive aree di cablaggio;
b) Posizionare i componenti alla giunzione delle aree di instradamento del segnale digitale e analogico.
2.5 Posizionare tutti i dispositivi analogici:
a) Posizionare i componenti del circuito analogico, inclusi i circuiti DAA;
b) I dispositivi analogici sono posizionati uno vicino all'altro e posizionati sul lato del PCB che include le tracce dei segnali TXA1, TXA2, RIN, VC e VREF;
c) Evitare di posizionare componenti ad alto rumore attorno alle tracce dei segnali TXA1, TXA2, RIN, VC e VREF;
d) Per i moduli DTE seriali, DTE EIA/TIA-232-E
Il ricevitore/driver dei segnali di interfaccia in serie dovrebbe essere il più vicino possibile al connettore e lontano dal percorso del segnale di clock ad alta frequenza per ridurre/evitare l'aggiunta di dispositivi di soppressione del rumore su ciascuna linea, come bobine di arresto e condensatori.
2.6 Posizionare i componenti digitali e i condensatori di disaccoppiamento:
a) I componenti digitali sono posizionati insieme per ridurre la lunghezza del cablaggio;
b) Posizionare un condensatore di disaccoppiamento da 0,1uF tra l'alimentazione e la terra del circuito integrato e mantenere i cavi di collegamento quanto più corti possibile per ridurre le interferenze elettromagnetiche;
c) Nei moduli bus parallelo i componenti sono vicini tra loro
Il connettore è posizionato sul bordo per conformarsi allo standard di interfaccia del bus dell'applicazione, ad esempio la lunghezza della linea del bus ISA è limitata a 2,5 pollici;
d) Per i moduli DTE seriali, il circuito di interfaccia è vicino al Connettore;
e) Il circuito dell'oscillatore a cristallo dovrebbe essere il più vicino possibile al suo dispositivo di pilotaggio.
2.7 I fili di terra di ciascuna area sono solitamente collegati in uno o più punti con resistori o perline da 0 Ohm.
3. Instradamento del segnale
3.1 Nell'instradamento del segnale del modem, le linee di segnale soggette a disturbi e le linee di segnale suscettibili a interferenze dovrebbero essere mantenute il più lontano possibile. Se è inevitabile, utilizzare una linea di segnale neutra per isolare.
3.2 Il cablaggio del segnale digitale deve essere posizionato il più possibile nell'area di cablaggio del segnale digitale;
Il cablaggio del segnale analogico deve essere posizionato il più possibile nell'area di cablaggio del segnale analogico;
(Le tracce di isolamento possono essere pre-posizionate per limitare per evitare che le tracce escano dall'area di instradamento)
Le tracce del segnale digitale e le tracce del segnale analogico sono perpendicolari per ridurre l'accoppiamento incrociato.
3.3 Utilizzare tracce isolate (solitamente terra) per confinare le tracce del segnale analogico nell'area di instradamento del segnale analogico.
a) Le tracce di terra isolate nell'area analogica sono disposte su entrambi i lati della scheda PCB attorno all'area di cablaggio del segnale analogico, con una larghezza della linea di 50-100 mil;
b) Le tracce di terra isolate nell'area digitale vengono instradate attorno all'area di cablaggio del segnale digitale su entrambi i lati della scheda PCB, con una larghezza della linea di 50-100 mil e la larghezza di un lato della scheda PCB deve essere di 200 mil.
3.4 Larghezza della linea del segnale dell'interfaccia bus parallelo > 10mil (generalmente 12-15mil), come /HCS, /HRD, /HWT, /RESET.
3.5 La larghezza della linea delle tracce del segnale analogico è >10mil (generalmente 12-15mil), come MICM, MICV, SPKV, VC, VREF, TXA1, TXA2, RXA, TELIN, TELOUT.
3.6 Tutte le altre tracce del segnale dovrebbero essere quanto più larghe possibile, la larghezza della linea dovrebbe essere >5 mil (10 mil in generale) e le tracce tra i componenti dovrebbero essere le più corte possibile (è necessario prendere in considerazione una considerazione preliminare quando si posizionano i dispositivi).
3.7 La larghezza della linea del condensatore di bypass al circuito integrato corrispondente dovrebbe essere >25mil e l'uso di via dovrebbe essere evitato il più possibile. 3.8 Le linee di segnale che passano attraverso aree diverse (come i tipici segnali di controllo/stato a bassa velocità) dovrebbero passare attraverso cavi di terra isolati in un punto (preferibile) o in due punti. Se la traccia è solo su un lato, la traccia di terra isolata può andare sull'altro lato del PCB per saltare la traccia del segnale e mantenerla continua.
3.9 Evitare di utilizzare angoli di 90 gradi per il routing del segnale ad alta frequenza e utilizzare archi morbidi o angoli di 45 gradi.
3.10 Il routing dei segnali ad alta frequenza dovrebbe ridurre l'uso di collegamenti passanti.
3.11 Tenere tutte le tracce di segnale lontane dal circuito dell'oscillatore a cristallo.
3.12 Per l'instradamento dei segnali ad alta frequenza, dovrebbe essere utilizzato un unico instradamento continuo per evitare la situazione in cui diverse sezioni dell'instradamento si estendono da un punto.
3.13 Nel circuito DAA, lasciare uno spazio di almeno 60mil attorno alla perforazione (tutti gli strati).
4. Alimentazione
4.1 Determinare il rapporto di connessione elettrica.
4.2 Nell'area di cablaggio del segnale digitale, utilizzare un condensatore elettrolitico da 10uF o un condensatore al tantalio in parallelo con un condensatore ceramico da 0,1uF e quindi collegarlo tra l'alimentazione e la terra. Posizionarne uno all'estremità dell'ingresso di alimentazione e all'estremità più lontana della scheda PCB per evitare picchi di alimentazione causati da interferenze di rumore.
4.3 Per le schede a doppia faccia, nello stesso strato del circuito che consuma energia, circondare il circuito con tracce di alimentazione con una larghezza della linea di 200 mil su entrambi i lati. (L'altro lato deve essere elaborato allo stesso modo della terra digitale)
4.4 Generalmente vengono disposte prima le tracce di potenza e poi le tracce di segnale.
5. terra
5.1 Nella scheda a doppia faccia, le aree inutilizzate intorno e sotto i componenti digitali e analogici (eccetto DAA) sono riempite con aree digitali o analogiche e le stesse aree di ciascuno strato sono collegate insieme e le stesse aree di strati diversi sono collegato tramite più vie: il pin DGND del modem è collegato all'area di terra digitale e il pin AGND è collegato all'area di terra analogica; l'area della massa digitale e l'area della massa analogica sono separate da uno spazio rettilineo.
5.2 Nella scheda a quattro strati, utilizzare le aree di terra digitale e analogica per coprire i componenti digitali e analogici (eccetto DAA); il pin DGND del modem è collegato all'area di terra digitale e il pin AGND è collegato all'area di terra analogica; l'area della massa digitale e l'area della massa analogica vengono utilizzate separate da uno spazio rettilineo.
5.3 Se nella progettazione è richiesto un filtro EMI, è necessario riservare un certo spazio alla presa dell'interfaccia. La maggior parte dei dispositivi EMI (perline/condensatori) possono essere posizionati in quest'area; ad esso collegato.
5.4 L'alimentazione di ciascun modulo funzionale deve essere separata. I moduli funzionali possono essere suddivisi in: interfaccia bus parallelo, display, circuito digitale (SRAM, EPROM, modem) e DAA, ecc. L'alimentazione/terra di ciascun modulo funzionale può essere collegata solo alla sorgente di alimentazione/terra.
5.5 Per i moduli DTE seriali, utilizzare condensatori di disaccoppiamento per ridurre l'accoppiamento di potenza e fare lo stesso per le linee telefoniche.
5.6 Il filo di terra è collegato tramite un punto, se possibile, utilizzare Bead; se è necessario sopprimere le EMI, consentire il collegamento del filo di terra in altri punti.
5.7 Tutti i cavi di terra dovrebbero essere il più larghi possibile, 25-50mil.
5.8 Le tracce del condensatore tra tutta l'alimentazione/terra del circuito integrato dovrebbero essere le più corte possibile e non dovrebbero essere utilizzati fori passanti.
6. Circuito oscillatore a cristallo
6.1 Tutte le tracce collegate ai terminali di ingresso/uscita dell'oscillatore a cristallo (come XTLI, XTLO) dovrebbero essere le più corte possibile per ridurre l'influenza dell'interferenza del rumore e della capacità distribuita sul cristallo. La traccia XTLO dovrebbe essere la più corta possibile e l'angolo di piegatura non dovrebbe essere inferiore a 45 gradi. (Perché XTLO è collegato a un driver con tempo di salita rapido e corrente elevata)
6.2 Non è presente uno strato di terra nella scheda a doppia faccia e il filo di terra del condensatore dell'oscillatore a cristallo deve essere collegato al dispositivo con un filo corto il più largo possibile
Il pin DGND più vicino all'oscillatore a cristallo e riduce al minimo il numero di via.
6.3 Se possibile, mettere a terra la cassa in vetro.
6.4 Collegare un resistore da 100 Ohm tra il pin XTLO e il nodo cristallo/condensatore.
6.5 La massa del condensatore dell'oscillatore a cristallo è direttamente collegata al pin GND del Modem. Non utilizzare l'area di terra o le tracce di terra per collegare il condensatore al pin GND del Modem.
7. Progettazione di modem indipendenti utilizzando l'interfaccia EIA/TIA-232
7.1 Utilizzare una custodia in metallo. Se è necessario un guscio di plastica, è necessario incollare un foglio di metallo all'interno o spruzzare materiale conduttivo per ridurre le interferenze elettromagnetiche.
7.2 Posizionare induttanze dello stesso modello su ciascun cavo di alimentazione.
7.3 I componenti sono posizionati insieme e vicino al connettore dell'interfaccia EIA/TIA-232.
7.4 Tutti i dispositivi EIA/TIA-232 sono collegati individualmente all'alimentazione/terra dalla fonte di alimentazione. La fonte di alimentazione/massa dovrebbe essere il terminale di ingresso dell'alimentazione sulla scheda o il terminale di uscita del chip del regolatore di tensione.
7.5 Segnale del cavo EIA/TIA-232 da terra a terra digitale.
7.6 Nei seguenti casi, non è necessario collegare la schermatura del cavo EIA/TIA-232 alla custodia del Modem; connessione vuota; collegato alla terra digitale tramite una perlina; il cavo EIA/TIA-232 è direttamente collegato alla massa digitale quando un anello magnetico viene posizionato vicino al guscio del Modem.
8. Il cablaggio dei condensatori dei circuiti VC e VREF deve essere il più corto possibile e situato nell'area neutra.
8.1 Collegare il terminale positivo del condensatore elettrolitico VC da 10uF e il condensatore VC da 0,1uF al pin VC (PIN24) del modem tramite un cavo separato.
8.2 Collegare il terminale negativo del condensatore elettrolitico da 10uF VC e il condensatore da 0,1uF VC al pin AGND (PIN34) del modem tramite una perlina e utilizzare un filo indipendente.
8.3 Collegare il terminale positivo del condensatore elettrolitico VREF da 10uF e il condensatore VC da 0,1uF al pin VREF (PIN25) del modem tramite un cavo separato.
8.4 Collegare il terminale negativo del condensatore elettrolitico VREF da 10uF e del condensatore VC da 0,1uF al pin VC (PIN24) del Modem tramite una traccia indipendente; notare che è indipendente dalla traccia 8.1.
VREF ——+——–+
┿ 10u ┿ 0,1u
VC ——+——–+
┿ 10u ┿ 0,1u
+——–+—–~~~~~—+ AGND
La perla utilizzata dovrebbe soddisfare:
Impedenza = 70 W a 100 MHz;;
corrente nominale = 200mA;;
Resistenza massima = 0,5 W.
9. Interfaccia telefono e ricevitore
9.1 Posizionare lo strozzatore all'interfaccia tra punta e anello.
9.2 Il metodo di disaccoppiamento della linea telefonica è simile a quello dell'alimentatore, utilizzando metodi come l'aggiunta di una combinazione di induttanza, induttanza e condensatore. Tuttavia il disaccoppiamento della linea telefonica è più difficile e più degno di nota del disaccoppiamento dell'alimentazione elettrica. La pratica generale è quella di riservare le posizioni di questi dispositivi per la regolazione durante la certificazione del test prestazionale/EMI.
Orario di pubblicazione: 11 maggio 2023