ПХБ (плочка со печатено коло), кинеското име е печатено коло, исто така познато како плоча на печатено коло, е важна електронска компонента, поддршка за електронски компоненти и носител за електрични поврзувања на електронски компоненти.Бидејќи е направен со електронско печатење, се нарекува „печатено“ коло.
1. Како да изберете ПХБ плоча?
Изборот на ПХБ плоча мора да постигне рамнотежа помеѓу исполнувањето на барањата за дизајн, масовното производство и трошоците.Барањата за дизајн содржат и електрични и механички компоненти.Обично овој материјален проблем е поважен при дизајнирање на ПХБ плочи со многу голема брзина (фреквенција поголема од GHz).
На пример, материјалот FR-4 што вообичаено се користи денес можеби не е соодветен бидејќи загубата на диелектрик на фреквенција од неколку GHz ќе има големо влијание врз слабеењето на сигналот.Што се однесува до електричната енергија, потребно е да се внимава дали диелектричната константа (диелектрична константа) и диелектричната загуба се погодни за дизајнираната фреквенција.
2. Како да избегнете пречки со висока фреквенција?
Основната идеја за избегнување на пречки со висока фреквенција е да се минимизираат пречките на високофреквентните сигнални електромагнетни полиња, што е т.н.Можете да го зголемите растојанието помеѓу сигналот за голема брзина и аналогниот сигнал или да додадете траги за заштита на земјата/шант до аналогниот сигнал.Исто така, обрнете внимание на пречки на бучавата на дигиталното заземјување до аналогното заземјување.
3. Во дизајнот со голема брзина, како да се реши проблемот со интегритетот на сигналот?
Интегритетот на сигналот во основа е прашање на совпаѓање на импедансата.Факторите кои влијаат на усогласувањето на импедансата ја вклучуваат структурата и излезната импеданса на изворот на сигналот, карактеристичната импеданса на трагата, карактеристиките на крајот на оптоварувањето и топологијата на трагата.Решението е да се потпрете на завршување и прилагодување на топологијата на жици.
4. Како се реализира методот на диференцијална дистрибуција?
Има две точки на кои треба да се обрне внимание во жици на диференцијалниот пар.Едната е дека должината на двете линии треба да биде што е можно поголема.Постојат два паралелни начини, едниот е дека двете линии се движат на истиот слој на жици (рамо до рамо), а другиот е дека двете линии се движат на горниот и долниот соседен слој (над-под).Општо земено, поранешниот рамо до рамо (рамо до рамо, рамо до рамо) се користи на многу начини.
5. Како да се имплементира диференцијалното ожичување, за линијата за сигнал на часовникот со само еден излезен терминал?
За да користите диференцијални жици, значајно е само изворот на сигналот и приемникот да се диференцијални сигнали.Значи, не е можно да се користи диференцијално ожичување за такт-сигнал со само еден излез.
6. Дали може да се додаде соодветен отпорник помеѓу паровите на диференцијалната линија на приемниот крај?
Отпорот на совпаѓање помеѓу паровите на диференцијалните линии на приемниот крај обично се додава, а неговата вредност треба да биде еднаква на вредноста на диференцијалната импеданса.На овој начин квалитетот на сигналот ќе биде подобар.
7. Зошто жиците на диференцијалните парови треба да бидат блиски и паралелни?
Рутирањето на диференцијалните парови треба да биде правилно блиску и паралелно.Таканаречената соодветна близина е затоа што растојанието ќе влијае на вредноста на диференцијалната импеданса, што е важен параметар за дизајнирање на диференцијален пар.Потребата за паралелизам се должи и на потребата од одржување на конзистентноста на диференцијалната импеданса.Ако двете линии се далеку или блиску, диференцијалната импеданса ќе биде неконзистентна, што ќе влијае на интегритетот на сигналот (интегритет на сигналот) и временското доцнење (одложување на времето).
8. Како да се справите со некои теоретски конфликти во вистинските жици
Во суштина, правилно е да се оддели аналогната/дигиталната заземјување.Треба да се напомене дека трагите на сигналот не треба колку што е можно повеќе да го преминуваат поделеното место (ров), а патеката на повратната струја (пат на повратна струја) на напојувањето и сигналот не треба да стане премногу голема.
Кристалниот осцилатор е аналогно коло за осцилирање со позитивни повратни информации.За да има стабилен сигнал за осцилација, тој мора да ги исполнува спецификациите за засилување и фаза на јамката.Сепак, спецификацијата за осцилација на овој аналоген сигнал лесно се нарушува, па дури и додавањето на траги за заштита на земјата може да не може целосно да ги изолира пречките.И ако е премногу далеку, бучавата на рамнината на земјата, исто така, ќе влијае на колото за осцилирање на позитивни повратни информации.Затоа, растојанието помеѓу кристалниот осцилатор и чипот мора да биде што е можно поблиску.
Навистина, има многу конфликти помеѓу насочувањето со голема брзина и барањата за EMI.Но, основниот принцип е дека отпорниците и кондензаторите или феритни зрнца додадени поради EMI не можат да предизвикаат некои електрични карактеристики на сигналот да не ги исполнат спецификациите.Затоа, најдобро е да се користат техниките на уредување на жици и натрупување на ПХБ за да се решат или намалат проблемите со EMI, како што е рутирање на сигнали со голема брзина до внатрешниот слој.Конечно, користете отпорник кондензатор или феритно зрно за да го намалите оштетувањето на сигналот.
9. Како да се реши противречноста помеѓу рачното поврзување и автоматското поврзување на сигналите со голема брзина?
Повеќето од автоматските рутери на посилниот софтвер за рутирање сега имаат поставени ограничувања за контрола на методот на рутирање и бројот на виси.Поставките за можностите на моторот за намотување и условите за ограничување на различни компании на EDA понекогаш се разликуваат многу.
На пример, дали има доволно ограничувања за да се контролира начинот на кој змии-змии, дали може да се контролира растојанието меѓу диференцијалните парови итн.Ова ќе влијае на тоа дали методот на насочување добиен со автоматско рутирање може да ја исполни идејата на дизајнерот.
Покрај тоа, тешкотијата за рачно прилагодување на жиците, исто така, има апсолутна врска со способноста на моторот за намотување.На пример, туркањето на трагите, туркањето на визите, па дури и способноста за туркање на трагите до бакар, итн. Затоа, решението е изборот на рутер со моќност на моторот за намотување.
10. За тест купоните.
Тест купонот се користи за мерење дали карактеристичната импеданса на произведената ПХБ ги исполнува барањата за дизајн со TDR (Time Domain Reflectometer).Општо земено, импедансата што треба да се контролира има два случаи: една линија и диференцијален пар.Затоа, ширината на линијата и растојанието помеѓу линиите (кога има диференцијални парови) на тест купонот треба да бидат исти како линиите што треба да се контролираат.
Најважна е положбата на земјената точка при мерењето.Со цел да се намали вредноста на индуктивноста на заземјувачкиот вод (вод за заземјување), местото каде што е заземјена сондата (сондата) TDR обично е многу блиску до местото каде што се мери сигналот (врв на сондата).Затоа, растојанието и методот помеѓу точката каде што се мери сигналот на тест купонот и точката на заземјување За да се совпадне со сондата се користат
11. Во дизајнот на ПХБ со голема брзина, празната површина на слојот на сигналот може да биде покриена со бакар, но како треба да се дистрибуира бакарот од повеќе слоеви на сигнали на заземјувањето и напојувањето?
Општо земено, поголемиот дел од бакарот во празното место е заземјен.Само обрнете внимание на растојанието помеѓу бакарот и сигналната линија при таложење на бакар до линијата за сигнал со голема брзина, бидејќи наталожениот бакар малку ќе ја намали карактеристичната импеданса на трагата.Исто така, внимавајте да не влијаете на карактеристичната импеданса на другите слоеви, како на пример во структурата на линијата со двојна лента.
12. Дали е можно да се користи моделот на линија на микроленти за да се пресмета карактеристичната импеданса на сигналната линија над рамнината на моќност?Дали сигналот помеѓу моќноста и рамнината на земјата може да се пресмета со помош на стриплин модел?
Да, и рамнината на моќност и рамнината на земјата мора да се сметаат како референтни рамнини при пресметување на карактеристичната импеданса.На пример, четирислојна табла: горниот слој-моќен слој-земјен слој-долниот слој.Во тоа време, моделот на карактеристичната импеданса на трагата на горниот слој е моделот на линијата на микроленти со рамнината на моќност како референтна рамнина.
13. Општо земено, дали автоматското генерирање на точки за тестирање со софтвер на печатени табли со висока густина може да ги исполни барањата за тест за масовно производство?
Дали точките за тестирање автоматски генерирани од општиот софтвер ги исполнуваат барањата за тестирање зависи од тоа дали спецификациите за додавање тест точки ги исполнуваат барањата на опремата за тестирање.Дополнително, ако жиците се премногу густи и спецификацијата за додавање тест точки е релативно строга, можеби нема да биде можно автоматски да се додадат точки за тестирање на секој сегмент од линијата.Секако, потребно е рачно да се пополнат местата што треба да се тестираат.
14. Дали додавањето точки за тестирање ќе влијае на квалитетот на сигналите со голема брзина?
Што се однесува до тоа дали тоа ќе влијае на квалитетот на сигналот, зависи од начинот на додавање тест поени и од тоа колку е брз сигналот.Во основа, дополнителни точки за тестирање (не користење на постојната преку или DIP пин како тест точки) може да се додадат на линијата или да се извлечат од линијата.Првото е еквивалентно на додавање мал кондензатор онлајн, додека вториот е дополнителна гранка.
Овие две ситуации повеќе или помалку ќе влијаат на сигналот со голема брзина, а степенот на влијание е поврзан со брзината на фреквенцијата на сигналот и брзината на рабовите на сигналот (работна брзина).Големината на ударот може да се знае преку симулација.Во принцип, колку е помала точката за тестирање, толку подобро (се разбира, таа мора да ги исполнува и барањата на опремата за тестирање).Колку е пократка гранката, толку подобро.
15. Неколку ПХБ формираат систем, како треба да се поврзат жиците за заземјување помеѓу плочите?
Кога сигналот или моќноста помеѓу различните ПХБ плочи се поврзани една со друга, на пример, плочата А има моќ или сигнали испратени до плочата Б, мора да има еднаква количина на струја што тече од заземјувачкиот слој назад кон плочата А (ова е актуелен закон Кирхоф).
Струјата на оваа формација ќе го најде местото на најмал отпор да се врати назад.Затоа, бројот на пиновите доделени на рамнината на заземјувањето не треба да биде премал на секој интерфејс, без разлика дали се работи за напојување или сигнал, за да се намали импедансата, што може да го намали шумот на рамнината на земјата.
Покрај тоа, исто така е можно да се анализира целата струјна јамка, особено делот со голема струја, и да се прилагоди начинот на поврзување на формацијата или жица за заземјување за да се контролира протокот на струја (на пример, да се создаде ниска импеданса некаде, така што најголемиот дел од струјата тече од овие места), го намалуваат влијанието врз други почувствителни сигнали.
16. Можете ли да воведете некои странски технички книги и податоци за дизајн на ПХБ со голема брзина?
Сега дигиталните кола со голема брзина се користат во сродни полиња како што се комуникациски мрежи и калкулатори.Во однос на комуникациските мрежи, работната фреквенција на ПХБ плочата достигна GHz, а бројот на наредени слоеви е дури 40 слоеви колку што знам.
Апликациите поврзани со калкулатор се должат и на напредокот на чиповите.Без разлика дали се работи за општ компјутер или сервер (сервер), максималната работна фреквенција на плочата достигна и 400 MHz (како Rambus).
Како одговор на барањата за насочување со голема брзина и висока густина, побарувачката за слепи/закопани вии, микровии и технологија на процес на градење постепено се зголемува.Овие барања за дизајн се достапни за масовно производство од страна на производителите.
17. Две често референцирани формули за карактеристична импеданса:
Микролента линија (микролента) Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] каде W е ширината на линијата, T е бакарната дебелина на трагата, а H е Растојанието од трагата до референтната рамнина, Er е диелектричната константа на ПХБ материјалот (диелектрична константа).Оваа формула може да се примени само кога 0,1≤(W/H)≤2,0 и 1≤(Er)≤15.
Стриплин (стриплин) Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0,67π(T+0,8W)]} каде, H е растојанието помеѓу двете референтни рамнини, а трагата се наоѓа во средината на двете референтни рамнини .Оваа формула може да се примени само кога W/H≤0,35 и T/H≤0,25.
18. Дали може да се додаде жица за заземјување во средината на диференцијалната сигнална линија?
Општо земено, жица за заземјување не може да се додаде во средината на диференцијалниот сигнал.Бидејќи најважната точка на принципот на примена на диференцијални сигнали е да се искористат предностите што ги носи меѓусебното спојување (спојување) помеѓу диференцијалните сигнали, како што се поништување на флукс, имунитет на бучава, итн. Ако се додаде жица за заземјување во средината, ефектот на спојување ќе биде уништен.
19. Дали дизајнот на ригид-флекс табла бара посебен софтвер за дизајн и спецификации?
Флексибилното печатено коло (FPC) може да се дизајнира со општ софтвер за дизајн на PCB.Исто така, користете го форматот Гербер за производство за производителите на FPC.
20. Кој е принципот на правилно избирање на точката за заземјување на ПХБ и куќиштето?
Принципот на избор на точка на заземјување на ПХБ и обвивка е да се користи заземјувањето на шасијата за да се обезбеди патека со ниска импеданса за повратната струја (повратната струја) и да се контролира патеката на повратната струја.На пример, обично во близина на уредот со висока фреквенција или генераторот на часовникот, заземјувачкиот слој на ПХБ може да се поврзе со заземјувањето на шасијата со фиксирање на завртките за да се минимизира површината на целата тековна јамка, а со тоа да се намали електромагнетното зрачење.
21. Со кои аспекти треба да започнеме за DEBUG на колото?
Што се однесува до дигиталните кола, прво одреди три работи во низа:
1. Потврдете дека сите вредности за снабдување се со големина за дизајнот.Некои системи со повеќе напојувања може да бараат одредени спецификации за редот и брзината на одредени напојувања.
2. Проверете дали сите фреквенции на сигналите на часовникот работат правилно и дека нема немонотони проблеми на рабовите на сигналот.
3. Потврдете дали сигналот за ресетирање ги исполнува барањата за спецификација.Ако сите овие се нормални, чипот треба да го испрати сигналот од првиот циклус (циклус).Следно, дебагирајте според принципот на функционирање на системот и протоколот на магистралата.
22. Кога големината на колото е фиксирана, ако треба да се вградат повеќе функции во дизајнот, често е потребно да се зголеми густината на трагата на ПХБ, но тоа може да доведе до зголемени меѓусебни пречки на трагите, и при во исто време, трагите се премногу тенки за да се зголеми импедансата.Не може да се спушти.
При дизајнирање на ПХБ со голема брзина и висока густина, треба да се посвети посебно внимание на пречки во разговорот бидејќи тоа има големо влијание врз времето и интегритетот на сигналот.
Еве неколку работи на кои треба да се обрне внимание:
Контролирајте го континуитетот и усогласувањето на карактеристичната импеданса на трага.
Големината на растојанието меѓу трагите.Општо земено, проредот што често се гледа е двојно поголем од ширината на линијата.Влијанието на растојанието меѓу трагите врз времето и интегритетот на сигналот може да се знае преку симулација и може да се најде минималното толерантно растојание.Резултатите може да варираат од чип до чип.
Изберете го соодветниот метод за завршување.
Избегнувајте ја истата насока на трагите на горните и долните соседни слоеви, па дури и преклопувајте ги горните и долните траги, бидејќи овој вид на вкрстување е поголем од оној на соседните траги на истиот слој.
Користете слепи/закопани виси за да ја зголемите површината на трагата.Но, трошоците за производство на ПХБ плочата ќе се зголемат.Навистина е тешко да се постигне целосен паралелизам и еднаква должина во реалната имплементација, но сепак е неопходно тоа да се направи колку што е можно повеќе.
Покрај тоа, диференцијалното завршување и завршувањето со заеднички режим може да се резервира за да се ублажи влијанието врз времето и интегритетот на сигналот.
23. Филтерот на аналогното напојување е често LC коло.Но, зошто понекогаш LC филтрира помалку ефикасно од RC?
Споредбата на ефектите на LC и RC филтерот мора да размисли дали опсегот на фреквенција што треба да се филтрира и изборот на вредноста на индуктивноста се соодветни.Бидејќи индуктивната реактанса (реактанса) на индукторот е поврзана со вредноста и фреквенцијата на индуктивноста.
Ако фреквенцијата на бучава на напојувањето е мала и вредноста на индуктивноста не е доволно голема, ефектот на филтрирање можеби нема да биде толку добар како RC.Сепак, цената што треба да се плати за користење на RC филтрирање е тоа што самиот отпорник ја троши енергијата, е помалку ефикасен и обрнува внимание на тоа колку моќ може да издржи избраниот отпорник.
24. Каков е методот на избор на индуктивност и вредност на капацитивност при филтрирање?
Покрај фреквенцијата на бучава што сакате да ја филтрирате, изборот на вредноста на индуктивноста ја зема предвид и способноста за одговор на моменталната струја.Ако излезниот терминал на LC има можност да испушти голема струја моментално, преголемата вредност на индуктивноста ќе ја попречи брзината на големата струја што тече низ индукторот и ќе го зголеми шумот од бранување.Вредноста на капацитетот е поврзана со големината на спецификациската вредност на брановидниот шум што може да се толерира.
Колку е помало барањето за вредноста на бучавата на бранување, толку е поголема вредноста на кондензаторот.Влијание ќе има и ESR/ESL на кондензаторот.Дополнително, ако LC е поставен на излезот на моќта за регулација на префрлување, исто така е неопходно да се обрне внимание на влијанието на полот/нулата генериран од LC врз стабилноста на контролната јамка за негативна повратна информација..
25. Како да ги исполните барањата за ЕМС што е можно повеќе без да предизвикате преголем притисок на трошоците?
Зголемениот трошок поради ЕМС на ПХБ обично се должи на зголемувањето на бројот на заземјени слоеви за да се подобри ефектот на заштита и додавањето на феритни зрнца, задави и други високофреквентни уреди за потиснување на хармониците.Дополнително, обично е неопходно да се соработува со заштитните структури на други механизми за целиот систем да ги исполни барањата за ЕМС.Следниве се само неколку совети за дизајнирање на ПХБ-плочките за намалување на ефектот на електромагнетното зрачење генериран од колото.
Изберете уред со помала брзина на движење колку што е можно повеќе за да ги намалите компонентите со висока фреквенција генерирани од сигналот.
Обрнете внимание на поставувањето на високофреквентните компоненти, не премногу блиску до надворешните конектори.
Обрнете внимание на совпаѓањето на импедансата на сигналите со голема брзина, слојот на жици и неговата патека на повратна струја (пат на повратна струја) за да се намали рефлексијата и зрачењето со висока фреквенција.
Поставете доволни и соодветни кондензатори за одвојување на игличките за напојување на секој уред за да го намалите шумот на рамнините за напојување и заземјување.Обрнете посебно внимание на тоа дали фреквентниот одговор и температурните карактеристики на кондензаторот ги задоволуваат дизајнерските барања.
Заземјувањето во близина на надворешниот приклучок може правилно да се одвои од формацијата, а заземјувањето на конекторот треба да се поврзе со заземјувањето на шасијата во близина.
Соодветно користете траги за заштита на земјата/шант до некои сигнали со особено голема брзина.Но, обрнете внимание на ефектот на трагите за заштита/шант врз карактеристичната импеданса на трагата.
Енергетскиот слој е 20H навнатре од формацијата, а H е растојанието помеѓу слојот на моќност и формацијата.
26. Кога има повеќе дигитални/аналогни функционални блокови во една ПХБ плоча, вообичаена практика е да се оддели дигиталната/аналогната заземјување.Што е причината?
Причината за одвојување на дигиталното/аналогното заземјување е затоа што дигиталното коло ќе генерира шум на напојувањето и земјата при префрлување помеѓу високи и ниски потенцијали.Големината на бучавата е поврзана со брзината на сигналот и големината на струјата.Ако рамнината на заземјувањето не е поделена и бучавата генерирана од колото во дигиталната област е голема и колото во аналогната област е многу блиску, тогаш дури и ако дигиталните и аналогните сигнали не се вкрстуваат, аналогниот сигнал сепак ќе биде пречки од бучавата на земјата.Односно, методот да не се дели дигиталната и аналогната основа може да се користи само кога областа на аналогното коло е далеку од областа на дигиталното коло што генерира голем шум.
27. Друг пристап е да се осигура дека дигиталниот/аналогниот засебен распоред и дигиталните/аналогните сигнални линии не се вкрстуваат една со друга, целата плоча на ПХБ не е поделена и дигиталната/аналогната заземјување е поврзана со оваа рамнина за заземјување.Што е поентата?
Условот дека трагите на дигитално-аналогниот сигнал не можат да се вкрстат е затоа што патеката на повратната струја (пат на повратна струја) на малку побрзиот дигитален сигнал ќе се обиде да тече назад до изворот на дигиталниот сигнал долж земјата близу до дното на трагата.крстот, бучавата генерирана од повратната струја ќе се појави во областа на аналогното коло.
28. Како да се разгледа проблемот со совпаѓање на импедансата при дизајнирање на шематски дијаграм за дизајн на ПХБ со голема брзина?
При дизајнирање на кола за PCB со голема брзина, усогласувањето на импедансата е еден од дизајнерските елементи.Вредноста на импедансата има апсолутна врска со методот на насочување, како што е одење по површинскиот слој (микролента) или внатрешниот слој (стриплин/двојна лента), растојанието од референтниот слој (моќен слој или заземјен слој), ширина на трага, ПХБ материјал, итн. И двете ќе влијаат на карактеристичната вредност на импедансата на трагата.
Тоа е да се каже, вредноста на импедансата може да се одреди само по жици.Општиот софтвер за симулација нема да може да земе предвид некои услови за поврзување со дисконтинуирана импеданса поради ограничувањето на линискиот модел или користениот математички алгоритам.Во овој момент, само некои терминатори (крајници), како што се сериски отпорници, можат да се резервираат на шематскиот дијаграм.за да се ублажи ефектот на дисконтинуитетите на импедансата во трага.Вистинското фундаментално решение за проблемот е да се обиде да избегне дисконтинуитет на импедансата при жици.
29. Каде можам да дадам попрецизна библиотека со модели на IBIS?
Точноста на IBIS моделот директно влијае на резултатите од симулацијата.Во основа, IBIS може да се смета како податоци за електрични карактеристики на еквивалентно коло на вистинскиот тампон за влез/излез на чипот, што генерално може да се добие со конвертирање на моделот SPICE, а податоците за SPICE имаат апсолутна врска со производството на чипот, така што истиот уред е обезбеден од различни производители на чипови.Податоците во SPICE се различни, а податоците во конвертираниот IBIS модел исто така ќе бидат различни соодветно.
Односно, доколку се користат уредите на производителот А, само тие имаат можност да обезбедат точни податоци за моделот на нивните уреди, бидејќи никој друг не знае подобро од нив од кој процес се направени нивните уреди.Ако IBIS обезбеден од производителот е неточен, единственото решение е постојано да се бара од производителот да се подобрува.
30. При дизајнирање на ПХБ со голема брзина, од кои аспекти дизајнерите треба да ги земат предвид правилата на EMC и EMI?
Општо земено, дизајнот на EMI/EMC треба да ги земе предвид и зрачените и спроведените аспекти.Првиот припаѓа на делот со повисока фреквенција (≥30MHz), а вториот припаѓа на делот со пониска фреквенција (≤30MHz).
Така, не можете само да обрнете внимание на високата фреквенција и да го игнорирате делот со ниска фреквенција.Добриот EMI/EMC дизајн мора да ја земе предвид позицијата на уредот, распоредот на оџакот на ПХБ, начинот на важни поврзувања, изборот на уредот итн. на почетокот на распоредот.Ако нема подобар аранжман однапред, може да се реши потоа. Ќе добие двојно поголем резултат со половина труд и ќе ги зголеми трошоците.
На пример, положбата на генераторот на часовникот не треба да биде колку што е можно блиску до надворешниот конектор, сигналот за голема брзина треба да оди до внатрешниот слој што е можно подалеку и да внимава на континуитетот на усогласувањето на карактеристичната импеданса и референтниот слој за да се намали рефлексијата, а наклонот (стапка на движење) на сигналот што го турка уредот треба да биде што е можно помал за да се намали високиот При изборот на кондензатор за одвојување/бајпас, обрнете внимание на тоа дали неговиот фреквентен одговор ги исполнува барањата за намалување бучава од енергетскиот авион.
Дополнително, обрнете внимание на повратната патека на струјата на сигналот со висока фреквенција за да ја направите областа на јамката што е можно помала (односно, импедансата на јамката е што е можно помала) за да се намали зрачењето.Исто така, можно е да се контролира опсегот на бучава со висока фреквенција со делење на формацијата.Конечно, правилно изберете ја точката за заземјување на ПХБ и куќиштето (заземјување на шасијата).
31. Како да изберете алатки за EDA?
Во сегашниот софтвер за дизајн на PCB, термичката анализа не е силна страна, па затоа не се препорачува да се користи.За другите функции 1.3.4, можете да изберете PADS или Cadence, а соодносот на перформансите и цената се добри.Почетниците во дизајнот на PLD можат да ја користат интегрираната средина обезбедена од производителите на PLD чипови, а алатките со една точка може да се користат при дизајнирање на повеќе од еден милион порти.
32. Ве молиме препорачајте софтвер EDA погоден за обработка и пренос на сигнали со голема брзина.
За конвенционален дизајн на кола, PADS на INNOVEDA се многу добри и има соодветни софтвери за симулација, а овој тип на дизајн често опфаќа 70% од апликациите.За дизајн на кола со голема брзина, аналогни и дигитални мешани кола, решението Cadence треба да биде софтвер со подобри перформанси и цена.Се разбира, перформансите на Ментор се уште се многу добри, особено неговото управување со процесот на дизајнирање треба да биде најдобро.
33. Објаснување на значењето на секој слој на ПХБ плоча
Topoverlay — името на уредот од највисоко ниво, исто така наречен врвен свилен екран или легенда за врвна компонента, како што е R1 C5,
IC10.bottomoverlay–слично повеќеслојна––Ако дизајнирате табла со 4 слоеви, поставите слободна подлога или преку, дефинирајте ја како повеќеслојна, тогаш нејзината подлога автоматски ќе се појави на 4-те слоеви, ако ја дефинирате само како горниот слој, тогаш неговата подлога ќе се појави само на горниот слој.
34. На кои аспекти треба да се обрне внимание при дизајнирањето, насочувањето и распоредот на високофреквентните ПХБ над 2G?
ПХБ со висока фреквенција над 2G припаѓаат на дизајнот на кола за радиофреквенција и не се во опсегот на дискусија за дизајнот на дигиталните кола со голема брзина.Распоредот и насочувањето на RF колото треба да се разгледаат заедно со шематскиот дијаграм, бидејќи распоредот и насочувањето ќе предизвикаат ефекти на дистрибуцијата.
Покрај тоа, некои пасивни уреди во дизајнот на RF кола се реализираат преку параметарска дефиниција и бакарна фолија со специјална форма.Затоа, потребни се алатките EDA за обезбедување параметарски уреди и уредување на бакарна фолија во специјална форма.
Таблата на Ментор има посветен модул за дизајн на RF кој ги исполнува овие барања.Покрај тоа, генералниот дизајн на радиофреквенцијата бара специјални алатки за анализа на кола за радио фреквенции, најпознат во индустријата е eesoft на agilent, кој има добар интерфејс со алатките на Mentor.
35. За високофреквентен дизајн на ПХБ над 2G, кои правила треба да ги следи дизајнот на микролентата?
За дизајнирање на линии со микроленти со RF, неопходно е да се користат алатки за 3D анализа на теренот за да се извлечат параметрите на далноводот.Сите правила треба да се наведат во оваа алатка за извлекување на поле.
36. За ПХБ со сите дигитални сигнали, на плочката има такт извор од 80 MHz.Покрај употребата на жичана мрежа (заземјување), каков вид на коло треба да се користи за заштита за да се обезбеди доволна способност за возење?
За да се обезбеди способност за возење на часовникот, тоа не треба да се реализира преку заштита.Општо земено, часовникот се користи за возење на чипот.Општата загриженост за способноста за погон на часовникот е предизвикана од повеќекратно оптоварување на часовникот.Чип за двигател на часовникот се користи за конвертирање на еден сигнал на часовникот во неколку, и се усвојува врска од точка до точка.При изборот на чипот на возачот, покрај тоа што се осигурува дека тој во основа одговара на оптоварувањето и дека работ на сигналот ги задоволува барањата (обично, часовникот е сигнал со ефект на работ), при пресметување на времето на системот, доцнењето на часовникот во возачот мора да се земе предвид чипот.
37. Ако се користи посебна табла за сигнал на часовникот, каков вид на интерфејс генерално се користи за да се осигура дека преносот на сигналот на часовникот е помалку засегнат?
Колку е пократок сигналот на часовникот, толку е помал ефектот на далноводот.Користењето на посебна табла за сигнал на часовникот ќе ја зголеми должината на насочување на сигналот.А проблем е и земјеното напојување на плочата.За пренос на долги растојанија, се препорачува да се користат диференцијални сигнали.Големината L може да ги исполни барањата за капацитет на погонот, но вашиот часовник не е премногу брз, не е потребен.
38, 27M, SDRAM такт линија (80M-90M), втората и третата хармоника на овие линии на часовникот се само во VHF опсегот, а пречките се многу големи откако високата фреквенција ќе влезе од приемниот крај.Покрај скратувањето на должината на линијата, кои други добри начини?
Ако третиот хармоник е голем, а вториот е мал, тоа може да биде затоа што работниот циклус на сигналот е 50%, бидејќи во овој случај, сигналот нема дури и хармоници.Во тоа време, неопходно е да се измени циклусот на работа на сигналот.Дополнително, ако сигналот на часовникот е еднонасочен, генерално се користи совпаѓањето на крајната серија на изворот.Ова ги потиснува секундарните рефлексии без да влијае на брзината на рабовите на часовникот.Соодветната вредност на крајот на изворот може да се добие со користење на формулата на сликата подолу.
39. Која е топологијата на жици?
Топологија, некои се нарекуваат и редослед на рутирање.За редоследот на поврзување на мрежата поврзана со повеќе пристаништа.
40. Како да се прилагоди топологијата на жици за да се подобри интегритетот на сигналот?
Овој вид на насока на мрежен сигнал е покомплициран, бидејќи за еднонасочни, двонасочни сигнали и сигнали од различни нивоа, топологијата има различни влијанија и тешко е да се каже која топологија е корисна за квалитетот на сигналот.Згора на тоа, кога се прави предсимулација, која топологија да се користи е многу захтевна за инженерите и бара разбирање на принципите на кола, типовите сигнали, па дури и тешкотиите во поврзувањето.
41. Како да се намалат проблемите со EMI со организирање на стек-ап?
Како прво, ЕМИ треба да се земе предвид од системот, а ПХБ сам не може да го реши проблемот.За EMI, мислам дека редење е главно за да се обезбеди најкратката патека за враќање на сигналот, да се намали областа за спојување и да се потиснат пречките во диференцијалниот режим.Дополнително, слојот за заземјување и слојот за моќност се цврсто споени, а продолжетокот е соодветно поголем од слојот за моќност, што е добро за потиснување на пречки во заеднички режим.
42. Зошто се поставува бакар?
Општо земено, постојат неколку причини за поставување на бакар.
1. ЕМС.За заземјување или бакар за напојување со голема површина, тој ќе игра заштитна улога, а некои специјални, како што е PGND, ќе играат заштитна улога.
2. Барања за процесот на ПХБ.Општо земено, за да се обезбеди ефект на галванизација или ламиниране без деформација, бакар се поставува на слојот на ПХБ со помалку жици.
3. Барањата за интегритет на сигналот, дајте им на дигиталните сигнали со висока фреквенција целосна патека за враќање и намалете ја жицата на DC мрежата.Се разбира, постојат и причини за дисипација на топлина, инсталацијата на посебен уред бара поставување на бакар итн.
43. Во еден систем се вклучени dsp и pld, на кои проблеми треба да се обрне внимание при ожичување?
Погледнете го односот на брзината на вашиот сигнал до должината на жиците.Ако доцнењето на сигналот на далноводот е споредливо со времето на раб на промена на сигналот, треба да се разгледа проблемот со интегритетот на сигналот.Дополнително, за повеќе DSP, топологијата за рутирање на сигналот на часовникот и податоците, исто така, ќе влијае на квалитетот и тајмингот на сигналот, што бара внимание.
44. Покрај жиците на протел алатот, има ли други добри алатки?
Што се однесува до алатите, покрај PROTEL, има многу алатки за поврзување, како што се сериите WG2000 на MENTOR, EN2000 и powerpcb, Cadence's allegro, zuken's cadstar, cr5000 итн., секој со свои сили.
45. Што е „патот за враќање на сигналот“?
Патека за враќање на сигналот, односно повратна струја.Кога се пренесува дигитален сигнал со голема брзина, сигналот тече од возачот долж ПХБ далноводот до товарот, а потоа товарот се враќа на крајот на возачот долж земјата или напојувањето преку најкратката патека.
Овој повратен сигнал на земја или напојување се нарекува патека за враќање на сигналот.Д-р Џонсон објасни во својата книга дека преносот на високофреквентен сигнал е всушност процес на полнење на диелектричната капацитивност сместена помеѓу далноводот и DC слојот.Она што SI го анализира се електромагнетните својства на ова куќиште и спојувањето меѓу нив.
46. Како да се спроведе SI анализа на конектори?
Во спецификацијата IBIS3.2, постои опис на моделот на конекторот.Генерално користете го моделот EBD.Ако се работи за специјална табла, како што е задна рамнина, потребен е модел SPICE.Може да користите и софтвер за симулација на повеќе одбори (HYPERLYNX или IS_multiboard).Кога градите систем со повеќе плочи, внесете ги параметрите за дистрибуција на конекторите, кои обично се добиваат од прирачникот за конекторите.Се разбира, овој метод нема да биде доволно прецизен, но се додека е во прифатливиот опсег.
47. Кои се методите на раскинување?
Престанок (терминал), исто така познат како појавување.Општо земено, според позицијата за совпаѓање, таа е поделена на активно совпаѓање на крајот и појавување на терминал.Меѓу нив, совпаѓањето на изворот е генерално совпаѓање на сериите на отпорници, а совпаѓањето на терминалот е генерално паралелно совпаѓање.Постојат многу начини, вклучително и повлекување на отпорник, спуштање на отпорник, совпаѓање со Тевенин, совпаѓање со наизменична струја и совпаѓање на Шотки диоди.
48. Кои фактори го одредуваат начинот на прекинување (совпаѓање)?
Методот на совпаѓање генерално се определува со карактеристиките на BUFFER, условите на топологијата, типовите на нивоа и методите на проценка, а треба да се земат предвид и циклусот на работа на сигналот и потрошувачката на енергија на системот.
49. Кои се правилата за начинот на раскинување (совпаѓање)?
Најкритичното прашање во дигиталните кола е проблемот со времето.Целта на додавањето совпаѓање е да се подобри квалитетот на сигналот и да се добие сигнал што може да се одреди во моментот на судење.За ефективни сигнали на ниво, квалитетот на сигналот е стабилен под премисата да се обезбеди време на воспоставување и одржување;за одложени ефективни сигнали, под премисата да се обезбеди монотоничност на доцнењето на сигналот, брзината на одложување на промената на сигналот ги исполнува барањата.Има одреден материјал за совпаѓање во учебникот за производи Mentor ICX.
Дополнително, „Дигитален дизајн со голема брзина, рачна книга за црна магија“ има поглавје посветено на терминалот, кое ја опишува улогата на усогласување на интегритетот на сигналот од принципот на електромагнетни бранови, што може да се користи како референца.
50. Може ли да го користам моделот IBIS на уредот за да ја симулирам логичката функција на уредот?Ако не, како може да се изведат симулации на колото на ниво на табла и на системско ниво?
IBIS моделите се модели на ниво на однесување и не можат да се користат за функционална симулација.За функционална симулација, потребни се SPICE модели или други модели на структурно ниво.
51. Во систем каде што коегзистираат дигиталните и аналогните, постојат два методи на обработка.Една од нив е да се оддели дигиталното заземјување од аналогното заземјување.Мониста се поврзани, но напојувањето не е одвоено;другото е дека аналогното напојување и дигиталното напојување се одвоени и поврзани со FB, а заземјувањето е унифицирано заземјување.Би сакал да го прашам г-дин Ли, дали ефектот на овие два методи е ист?
Треба да се каже дека во принцип е исто.Бидејќи моќноста и земјата се еквивалентни на високофреквентни сигнали.
Целта на разграничувањето помеѓу аналогните и дигиталните делови е анти-пречки, главно пречки од дигитални кола до аналогни кола.Сепак, сегментацијата може да резултира со нецелосна патека за враќање на сигналот, што ќе влијае на квалитетот на сигналот на дигиталниот сигнал и ќе влијае на квалитетот на ЕМС на системот.
Затоа, без разлика која рамнина е поделена, зависи од тоа дали патеката за враќање на сигналот е зголемена и колку повратниот сигнал се меша со нормалниот работен сигнал.Сега има и измешани дизајни, без оглед на напојувањето и заземјувањето, при поставувањето, одделете ги распоредот и жиците според дигиталниот дел и аналогниот дел за да избегнете меѓурегионални сигнали.
52. Безбедносни прописи: Кои се специфичните значења на FCC и EMC?
FCC: федерална комисија за комуникации Американска комисија за комуникации
ЕМС: електромагнетна компатибилност електромагнетна компатибилност
FCC е организација за стандарди, EMC е стандард.Постојат соодветни причини, стандарди и методи за тестирање за објавување на стандардите.
53. Што е диференцијална распределба?
Диференцијалните сигнали, од кои некои се нарекуваат и диференцијални сигнали, користат два идентични сигнали со спротивен поларитет за пренос на еден канал на податоци и се потпираат на разликата во нивоата на двата сигнала за проценка.За да се осигури дека двата сигнала се целосно конзистентни, тие мора да се чуваат паралелно за време на жици, а ширината на линијата и растојанието меѓу линиите остануваат непроменети.
54. Кои се софтверите за симулација на ПХБ?
Постојат многу типови на симулација, симулација за анализа на интегритет на сигналот на дигитално коло со голема брзина (SI) најчесто користен софтвер се icx, signalvision, hyperlynx, XTK, spectraquest, итн. Некои исто така користат Hspice.
55. Како софтверот за симулација на PCB врши симулација LAAYOUT?
Во дигиталните кола со голема брзина, со цел да се подобри квалитетот на сигналот и да се намали тешкотијата на жици, повеќеслојните плочи обично се користат за доделување специјални слоеви за напојување и слоеви за заземјување.
56. Како да се справите со распоредот и жиците за да се обезбеди стабилност на сигналите над 50M
Клучот за ожичување на дигиталниот сигнал со голема брзина е да се намали влијанието на далноводите врз квалитетот на сигналот.Затоа, распоредот на сигналите со голема брзина над 100M бара трагите на сигналот да бидат што е можно пократки.Во дигиталните кола, сигналите со голема брзина се дефинираат со времето на одложување на порастот на сигналот.Покрај тоа, различни типови на сигнали (како што се TTL, GTL, LVTTL) имаат различни методи за да се обезбеди квалитет на сигналот.
57. RF делот од надворешната единица, делот со средна фреквенција, па дури и делот на колото со ниска фреквенција што ја надгледува надворешната единица често се распоредени на истата ПХБ.Кои се барањата за материјалот на таков ПХБ?Како да спречите RF, IF, па дури и кола со ниска фреквенција да се мешаат едни со други?
Дизајнот на хибридно коло е голем проблем.Тешко е да се има совршено решение.
Општо земено, колото на радиофреквенцијата е поставено и поврзано како независна единечна плоча во системот, а има дури и посебна заштитна празнина.Покрај тоа, RF колото е генерално еднострано или двострано, а колото е релативно едноставно, а сето тоа треба да го намали влијанието врз параметрите на дистрибуција на RF колото и да ја подобри конзистентноста на RF системот.
Во споредба со општиот материјал FR4, RF таблите имаат тенденција да користат високо-Q подлоги.Диелектричната константа на овој материјал е релативно мала, дистрибуираната капацитивност на далноводот е мала, импедансата е висока, а доцнењето на преносот на сигналот е мало.Во дизајнот на хибридни кола, иако RF и дигиталните кола се изградени на иста ПХБ, тие генерално се поделени на област на RF коло и област на дигитално коло, кои се поставени и жици одделно.Користете заземјени визби и заштитни кутии меѓу нив.
58. За RF делот, делот со среднофреквенција и делот на колото со ниска фреквенција се распоредени на иста ПХБ, какво решение има менторот?
Софтверот за дизајнирање на системот на ниво на менторска табла, покрај основните функции за дизајн на кола, има и посветен модул за дизајн на RF.Во модулот за шематски дизајн на RF, се обезбедува параметризиран модел на уред, а обезбеден е двонасочен интерфејс со RF кола анализа и алатки за симулација како што е EESOFT;во модулот RF LAYOUT, обезбедена е функција за уредување шаблони специјално користена за распоред на RF коло и ожичување, а исто така има и двонасочен интерфејс на алатките за анализа и симулација на кола RF, како што е EESOFT, може да ги врати етикетите на резултатите од анализата и симулација назад кон шематски дијаграм и ПХБ.
Во исто време, користејќи ја функцијата за управување со дизајн на софтверот Ментор, може лесно да се реализираат повторна употреба на дизајнот, изведба на дизајн и колаборативен дизајн.Во голема мера го забрзува процесот на дизајнирање на хибридно коло.Плочката за мобилни телефони е типичен дизајн на мешани кола и многу големи производители на дизајн на мобилни телефони користат Mentor plus eesoft на Angelon како дизајнерска платформа.
59. Каква е структурата на производот на Ментор?
Алатките за PCB на Mentor Graphics вклучуваат серии WG (порано veribest) и серии Enterprise (boardstation).
60. Како софтверот за дизајн на PCB на Mentor поддржува BGA, PGA, COB и други пакети?
Автоактивниот RE на Mentor, развиен од стекнувањето на Veribest, е првиот рутер без мрежа во индустријата со кој било агол.Како што сите знаеме, за топчестите решетки, уредите COB, рутерите без мрежа и без кој било агол се клучот за решавање на стапката на насочување.Во најновиот автоактивен RE, додадени се функции како што се туркање вијали, бакарна фолија, REROUTE итн. за да биде поудобно за нанесување.Покрај тоа, тој поддржува насочување со голема брзина, вклучително и насочување на сигналот и рутирање на диференцијални парови со барања за временско доцнење.
61. Како софтверот за дизајн на ПХБ на Mentor се справува со парови на диференцијални линии?
Откако софтверот Mentor ги дефинира својствата на диференцијалниот пар, двата диференцијални пара може да се пренасочат заедно, а ширината на линијата, растојанието и должината на диференцијалниот пар се строго загарантирани.Тие можат автоматски да се одвојат кога ќе наидат на пречки, а методот via може да се избере при менување на слоеви.
62. На 12-слојна ПХБ плоча, има три слоја за напојување 2.2v, 3.3v, 5v и секое од трите напојувања е на еден слој.Како да се справите со жица за заземјување?
Општо земено, трите напојувања се соодветно распоредени на третиот кат, што е подобро за квалитетот на сигналот.Бидејќи е малку веројатно дека сигналот ќе се подели на рамни слоеви.Вкрстена сегментација е критичен фактор кој влијае на квалитетот на сигналот кој генерално се игнорира од софтверот за симулација.За енергетските авиони и авионите за земја, тоа е еквивалентно за високофреквентни сигнали.Во пракса, покрај разгледувањето на квалитетот на сигналот, спојувањето на рамнината на моќност (користење на соседната рамнина за заземјување за да се намали AC импедансата на рамнината на моќност) и симетријата на натрупување се сите фактори што треба да се земат предвид.
63. Како да се провери дали ПХБ ги исполнува барањата на процесот на дизајнирање кога ќе ја напушти фабриката?
Многу производители на ПХБ мора да поминат низ тест за континуитет на мрежата за вклучување пред да заврши обработката на ПХБ за да се осигураат дека сите врски се точни.Во исто време, се повеќе производители користат и рендгенско тестирање за да проверат некои дефекти при офорт или ламинирање.
За завршената плоча по обработката на лепенка, генерално се користи инспекција на ИКТ тест, што бара додавање на точки за тестирање на ИКТ при дизајнирање на ПХБ.Ако има проблем, може да се користи и специјален уред за проверка на рендген за да се исклучи дали дефектот е предизвикан од обработка.
64. Дали „заштитата на механизмот“ е заштита на куќиштето?
Да.Куќиштето треба да биде колку што е можно затегнато, да користи помалку или без спроводливи материјали и да биде заземјено колку што е можно повеќе.
65. Дали е потребно да се земе предвид esd проблемот на самиот чип при изборот на чипот?
Без разлика дали се работи за двослојна или повеќеслојна табла, површината на земјата треба да се зголеми колку што е можно повеќе.При изборот на чип, треба да се земат предвид ESD карактеристиките на самиот чип.Овие се генерално споменати во описот на чипот, па дури и перформансите на истиот чип од различни производители ќе бидат различни.
Обрнете повеќе внимание на дизајнот и разгледајте го посеопфатно, а перформансите на колото ќе бидат загарантирани до одреден степен.Но, проблемот со ООР сè уште може да се појави, така што заштитата на организацијата е исто така многу важна за заштита на ООР.
66. Дали при изработка на ПЦБ плоча, за да се намалат пречките, дали жица за заземјување треба да формира затворена форма?
Кога правите ПХБ плочи, генерално кажано, неопходно е да се намали површината на јамката за да се намалат пречките.При поставување на жица за заземјување, не треба да се поставува во затворена форма, туку во дендритична форма.Областа на земјата.
67. Ако емулаторот користи едно напојување, а компјутерската плоча користи едно напојување, дали заземјувањето на двете напојувања треба да се поврзат заедно?
Би било подобро ако може да се користи посебно напојување, бидејќи не е лесно да се предизвикаат пречки меѓу напојувањата, но повеќето од опремата имаат специфични барања.Бидејќи емулаторот и ПХБ плочата користат две напојувања, мислам дека не треба да делат исто тло.
68. Коло е составено од неколку пцб плочи.Дали треба да ја делат земјата?
Колото се состои од неколку ПХБ, од кои повеќето бараат заедничка основа, бидејќи не е практично да се користат неколку напојувања во едно коло.Но, ако имате специфични услови, можете да користите различно напојување, секако дека пречките ќе бидат помали.
69. Дизајнирајте рачен производ со LCD и метална обвивка.При тестирање на ESD, не може да го помине тестот на ICE-1000-4-2, CONTACT може да помине само 1100V, а AIR може да помине 6000V.Во тестот за спојување ESD, хоризонталната може да помине само 3000V, а вертикалата може да помине 4000V.Фреквенцијата на процесорот е 33 MHZ.Дали има некој начин да се помине тестот за ESD?
Рачните производи се метални обвивки, така што проблемите со ESD мора да бидат поочигледни, а LCD-екраните исто така може да имаат повеќе негативни појави.Доколку не постои начин да се смени постоечкиот метален материјал, се препорачува да се додаде антиелектричен материјал внатре во механизмот за да се зацврсти заземјувањето на ПХБ, а во исто време да се најде начин за заземјување на LCD-от.Се разбира, како да се работи зависи од конкретната ситуација.
70. При дизајнирање на систем кој содржи DSP и PLD, кои аспекти треба да се земат во предвид ESD?
Што се однесува до општиот систем, главно треба да се земат предвид деловите кои се во директен контакт со човечкото тело и да се изврши соодветна заштита на колото и механизмот.Што се однесува до тоа колкаво влијание ќе има ESD врз системот, тоа зависи од различни ситуации.
Време на објавување: Мар-19-2023 година