PCB (Printed Circuit Board), det kinesiske navnet er trykt kretskort, også kjent som trykt kretskort, er en viktig elektronisk komponent, en støtte for elektroniske komponenter og en bærer for elektriske tilkoblinger av elektroniske komponenter.Fordi det er laget ved hjelp av elektronisk utskrift, kalles det et "trykt" kretskort.
1. Hvordan velge PCB-kort?
Valget av PCB-kort må ha en balanse mellom å oppfylle designkrav, masseproduksjon og kostnad.Designkrav inneholder både elektriske og mekaniske komponenter.Vanligvis er dette materielle problemet viktigere når du designer svært høyhastighets PCB-kort (frekvens større enn GHz).
For eksempel kan det hende at FR-4-materialet som vanligvis brukes i dag ikke er egnet fordi det dielektriske tapet ved en frekvens på flere GHz vil ha stor innvirkning på signaldemping.Når det gjelder elektrisitet, er det nødvendig å være oppmerksom på om dielektrisk konstant (dielektrisk konstant) og dielektrisk tap er egnet for den utformede frekvensen.
2. Hvordan unngå høyfrekvent interferens?
Den grunnleggende ideen om å unngå høyfrekvent interferens er å minimere interferensen av høyfrekvente signalelektromagnetiske felt, som er den såkalte crosstalk (Crosstalk).Du kan øke avstanden mellom høyhastighetssignalet og det analoge signalet, eller legge til bakkevakt/shuntspor ved siden av det analoge signalet.Vær også oppmerksom på støyinterferensen fra den digitale bakken til den analoge bakken.
3. I høyhastighetsdesign, hvordan løser man problemet med signalintegritet?
Signalintegritet er i utgangspunktet et spørsmål om impedanstilpasning.Faktorene som påvirker impedanstilpasning inkluderer strukturen og utgangsimpedansen til signalkilden, den karakteristiske impedansen til trasen, egenskapene til lastenden og topologien til trasen.Løsningen er å stole på terminering og justere topologien til ledningene.
4. Hvordan realiseres differensialfordelingsmetoden?
Det er to punkter å være oppmerksom på i kablingen til differensialparet.Den ene er at lengden på de to linjene skal være så lang som mulig.Det er to parallelle måter, den ene er at de to linjene går på samme ledningslag (side-ved-side), og den andre er at de to linjene går på øvre og nedre tilstøtende lag (over-under).Vanligvis brukes førstnevnte side ved side (side ved side, side ved side) på mange måter.
5. For en klokkesignallinje med bare én utgangsterminal, hvordan implementere differensialkabling?
For å bruke differensialkabling er det bare meningsfylt at signalkilden og mottakeren begge er differensialsignaler.Så det er ikke mulig å bruke differensialkabling for et klokkesignal med kun én utgang.
6. Kan en matchende motstand legges til mellom differensiallinjeparene i mottakerenden?
Den matchende motstanden mellom differensiallinjeparene ved mottaksenden legges vanligvis til, og verdien skal være lik verdien av differensialimpedansen.På denne måten blir signalkvaliteten bedre.
7. Hvorfor skal kablingen til differensialpar være tett og parallell?
Rutingen av differensialpar bør være riktig tett og parallell.Den såkalte riktige nærheten er fordi avstanden vil påvirke verdien av differensialimpedans, som er en viktig parameter for å designe et differensialpar.Behovet for parallellitet skyldes også behovet for å opprettholde konsistensen til differensialimpedansen.Hvis de to linjene er langt eller nær, vil differensialimpedansen være inkonsekvent, noe som vil påvirke signalintegriteten (signalintegriteten) og tidsforsinkelsen (tidsforsinkelsen).
8. Hvordan håndtere noen teoretiske konflikter i faktisk kabling
I utgangspunktet er det riktig å skille den analoge/digitale bakken.Det skal bemerkes at signalsporene ikke bør krysse det delte stedet (graven) så mye som mulig, og returstrømbanen (returstrømbanen) til strømforsyningen og signalet bør ikke bli for stor.
Krystalloscillatoren er en analog positiv feedback oscillasjonskrets.For å ha et stabilt oscillasjonssignal må det oppfylle spesifikasjonene for sløyfeforsterkning og fase.Oscillasjonsspesifikasjonen til dette analoge signalet blir imidlertid lett forstyrret, og selv å legge til bakkevaktspor vil kanskje ikke være i stand til å isolere interferensen fullstendig.Og hvis det er for langt unna, vil støyen på jordplanet også påvirke oscillasjonskretsen med positiv tilbakemelding.Derfor må avstanden mellom krystalloscillatoren og brikken være så nær som mulig.
Det er faktisk mange konflikter mellom høyhastighetsruting og EMI-krav.Men det grunnleggende prinsippet er at motstandene og kondensatorene eller ferrittkulene som er lagt til på grunn av EMI, ikke kan føre til at noen elektriske egenskaper til signalet ikke oppfyller spesifikasjonene.Derfor er det best å bruke teknikkene for å arrangere ledninger og PCB-stabling for å løse eller redusere EMI-problemer, for eksempel å dirigere høyhastighetssignaler til det indre laget.Til slutt, bruk motstandskondensator eller ferrittkule for å redusere skaden på signalet.
9. Hvordan løse motsetningen mellom manuell kabling og automatisk kabling av høyhastighetssignaler?
De fleste av de automatiske ruterne til den sterkere rutingprogramvaren har nå satt begrensninger for å kontrollere rutingmetoden og antall viaer.Innstillingselementene for viklingsmotorkapasiteter og begrensningsforhold til forskjellige EDA-selskaper varierer noen ganger sterkt.
For eksempel, er det nok begrensninger til å kontrollere hvordan slangen slanger seg, kan avstanden mellom differensialparene kontrolleres, og så videre.Dette vil påvirke om rutingmetoden oppnådd ved automatisk ruting kan møte designerens idé.
I tillegg har vanskeligheten med å justere ledningene manuelt også et absolutt forhold til evnen til viklingsmotoren.For eksempel skyvbarheten til spor, skyvbarheten til vias, og til og med skyvbarheten av spor til kobber, etc. Derfor er løsningen å velge en ruter med kraftig svingete motorkapasitet.
10. Om testkuponger.
Testkupongen brukes til å måle om den karakteristiske impedansen til det produserte kretskortet oppfyller designkravene med TDR (Time Domain Reflectometer).Generelt har impedansen som skal kontrolleres to tilfeller: en enkelt linje og et differensialpar.Derfor bør linjebredden og linjeavstanden (når det er differensialpar) på testkupongen være den samme som linjene som skal kontrolleres.
Det viktigste er posisjonen til grunnpunktet ved måling.For å redusere induktansverdien til jordledningen (jordledningen), er stedet der TDR-sonden (sonden) er jordet vanligvis svært nær stedet der signalet måles (probespissen).Derfor, avstanden og metoden mellom punktet der signalet måles på testkupongen og bakkepunktet For å matche sonden som brukes
11. I høyhastighets PCB-design kan det tomme området av signallaget dekkes med kobber, men hvordan skal kobberet til flere signallag fordeles på jording og strømforsyning?
Generelt er det meste av kobberet i det tomme området jordet.Bare vær oppmerksom på avstanden mellom kobberet og signallinjen når du legger kobber ved siden av høyhastighetssignallinjen, fordi det avsatte kobberet vil redusere den karakteristiske impedansen til sporet litt.Vær også forsiktig så du ikke påvirker den karakteristiske impedansen til andre lag, for eksempel i strukturen til en dobbel stripelinje.
12. Er det mulig å bruke mikrostrip-linjemodellen til å beregne den karakteristiske impedansen til signallinjen over kraftplanet?Kan signalet mellom kraft og jordplan beregnes ved bruk av stripline-modell?
Ja, både kraftplanet og jordplanet må betraktes som referanseplan ved beregning av den karakteristiske impedansen.For eksempel et firelags bord: topplag-kraftlag-slipt lag-bunnlag.På dette tidspunktet er modellen for den karakteristiske impedansen til topplagsporet mikrostrip-linjemodellen med kraftplanet som referanseplan.
13. Generelt, kan automatisk generering av testpunkter ved hjelp av programvare på trykte tavler med høy tetthet oppfylle testkravene til masseproduksjon?
Hvorvidt testpunktene som genereres automatisk av den generelle programvaren oppfyller testkravene, avhenger av om spesifikasjonene for å legge til testpunkter oppfyller kravene til testutstyret.I tillegg, hvis ledningene er for tette og spesifikasjonen for å legge til testpunkter er relativt streng, er det kanskje ikke mulig å automatisk legge til testpunkter til hvert segment av linjen.Selvfølgelig er det nødvendig å manuelt fylle ut stedene som skal testes.
14. Vil det å legge til testpunkter påvirke kvaliteten på høyhastighetssignaler?
Når det gjelder om det vil påvirke signalkvaliteten, avhenger det av måten å legge til testpunkter og hvor raskt signalet er.I utgangspunktet kan ytterligere testpunkter (som ikke bruker den eksisterende via- eller DIP-pinnen som testpunkter) legges til linjen eller trekkes ut fra linjen.Førstnevnte tilsvarer å legge til en liten kondensator på nett, mens sistnevnte er en ekstra gren.
Disse to situasjonene vil påvirke høyhastighetssignalet mer eller mindre, og graden av påvirkning er relatert til frekvenshastigheten til signalet og kanthastigheten til signalet (kanthastighet).Størrelsen på påvirkningen kan kjennes gjennom simulering.I prinsippet, jo mindre testpunkt, jo bedre (selvfølgelig må det også oppfylle kravene til testutstyret).Jo kortere gren, jo bedre.
15. Flere PCB danner et system, hvordan skal jordledningene mellom platene kobles?
Når signalet eller strømmen mellom de ulike kretskortene er koblet til hverandre, for eksempel kort A har strøm eller signaler sendt til brett B, må det flyte like mye strøm fra jordlaget tilbake til brett A (dette er Kirchoff gjeldende lov).
Strømmen på denne formasjonen vil finne stedet for minst motstand for å strømme tilbake.Derfor bør antallet pinner som er tilordnet jordplanet ikke være for lite ved hvert grensesnitt, uansett om det er en strømforsyning eller et signal, for å redusere impedansen, noe som kan redusere støyen på jordplanet.
I tillegg er det også mulig å analysere hele strømsløyfen, spesielt delen med stor strøm, og justere tilkoblingsmetoden til formasjonen eller jordledningen for å kontrollere strømstrømmen (for eksempel lage en lav impedans et sted, slik at mesteparten av strømmen flyter fra dette stedet), reduserer virkningen på andre mer følsomme signaler.
16. Kan du introdusere noen utenlandske tekniske bøker og data om høyhastighets PCB-design?
Nå brukes høyhastighets digitale kretser i relaterte felt som kommunikasjonsnettverk og kalkulatorer.Når det gjelder kommunikasjonsnettverk, har driftsfrekvensen til PCB-kortet nådd GHz, og antall stablede lag er så mange som 40 lag så vidt jeg vet.
Kalkulatorrelaterte applikasjoner skyldes også fremskritt av sjetonger.Enten det er en generell PC eller en server (Server), har den maksimale driftsfrekvensen på brettet også nådd 400MHz (som Rambus).
Som svar på høyhastighets- og høytetthetsrutingskravene, øker etterspørselen etter blinde/begravde viaer, mircrovias og oppbyggingsprosessteknologi gradvis.Disse designkravene er tilgjengelige for masseproduksjon av produsenter.
17. To ofte refererte karakteristiske impedansformler:
Microstrip-linje (microstrip) Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] der W er linjebredden, T er kobbertykkelsen til sporet, og H er Avstanden fra sporet til referanseplanet, Er er den dielektriske konstanten til PCB-materialet (dielektrisk konstant).Denne formelen kan bare brukes når 0.1≤(W/H)≤2.0 og 1≤(Er)≤15.
Stripline (stripline) Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0.67π(T+0.8W)]} hvor, H er avstanden mellom de to referanseplanene, og sporet er plassert i midten av de to referanseplanene.Denne formelen kan bare brukes når W/H≤0,35 og T/H≤0,25.
18. Kan en jordledning legges til midt på differensialsignallinjen?
Generelt kan ikke jordledningen legges til midt i differensialsignalet.Fordi det viktigste poenget med applikasjonsprinsippet for differensialsignaler er å utnytte fordelene med gjensidig kobling (kobling) mellom differensialsignaler, som fluxkansellering, støyimmunitet osv. Hvis en jordledning legges til i midten, koblingseffekten vil bli ødelagt.
19. Krever rigid-flex borddesign spesiell designprogramvare og spesifikasjoner?
Den fleksible trykte kretsen (FPC) kan designes med generell PCB-designprogramvare.Bruk også Gerber-formatet for å produsere for FPC-produsenter.
20. Hva er prinsippet for riktig valg av jordingspunkt for PCB og kabinett?
Prinsippet for å velge jordingspunktet til PCB og skallet er å bruke chassisjorden for å gi en lavimpedansbane for returstrømmen (returstrømmen) og kontrollere banen til returstrømmen.For eksempel, vanligvis i nærheten av høyfrekvensenheten eller klokkegeneratoren, kan jordlaget til PCB kobles til chassisjorden ved å feste skruer for å minimere arealet av hele strømsløyfen, og dermed redusere elektromagnetisk stråling.
21. Hvilke aspekter bør vi begynne med for kretskort DEBUG?
Når det gjelder digitale kretser, må du først bestemme tre ting i rekkefølge:
1. Kontroller at alle forsyningsverdier er dimensjonert for designet.Noen systemer med flere strømforsyninger kan kreve visse spesifikasjoner for rekkefølgen og hastigheten til visse strømforsyninger.
2. Kontroller at alle klokkesignalfrekvenser fungerer som de skal, og at det ikke er noen ikke-monotone problemer på signalkantene.
3. Bekreft om tilbakestillingssignalet oppfyller spesifikasjonskravene.Hvis alle disse er normale, skal brikken sende ut signalet fra den første syklusen (syklusen).Deretter feilsøker du i henhold til systemdriftsprinsippet og bussprotokollen.
22. Når størrelsen på kretskortet er fast, hvis flere funksjoner må innpasses i designet, er det ofte nødvendig å øke sportettheten til PCB, men dette kan føre til økt gjensidig interferens av sporene, og kl. samtidig er sporene for tynne til å øke impedansen.Den kan ikke senkes, vennligst eksperter introdusere ferdighetene i høyhastighets (≥100MHz) høytetthets-PCB-design?
Når du designer høyhastighets- og høytetthets-PCB-er, bør krysstaleinterferens vies spesiell oppmerksomhet fordi det har stor innvirkning på timing og signalintegritet.
Her er noen ting du bør være oppmerksom på:
Kontroller kontinuiteten og matchingen av den sporkarakteristiske impedansen.
Størrelsen på sporavstanden.Vanligvis er avstanden som ofte sees to ganger linjebredden.Virkningen av sporavstand på timing og signalintegritet kan bli kjent gjennom simulering, og minimum tolererbar avstand kan bli funnet.Resultatene kan variere fra brikke til brikke.
Velg riktig termineringsmetode.
Unngå samme retning av sporene på de øvre og nedre tilstøtende lagene, eller overlapp til og med de øvre og nedre sporene, fordi denne typen krysstale er større enn for tilstøtende spor på samme lag.
Bruk blinde/begravde viaer for å øke sporområdet.Men produksjonskostnadene for PCB-kortet vil øke.Det er faktisk vanskelig å oppnå fullstendig parallellitet og lik lengde i faktisk implementering, men det er fortsatt nødvendig å gjøre det så mye som mulig.
I tillegg kan differensialterminering og fellesmodusterminering reserveres for å redusere innvirkningen på timing og signalintegritet.
23. Filteret ved den analoge strømforsyningen er ofte LC-krets.Men hvorfor noen ganger LC-filtre mindre effektivt enn RC?
Sammenligningen av LC- og RC-filtereffekter må vurdere om frekvensbåndet som skal filtreres ut og valg av induktansverdi er hensiktsmessig.Fordi den induktive reaktansen (reaktansen) til induktoren er relatert til induktansverdien og frekvensen.
Hvis støyfrekvensen til strømforsyningen er lav og induktansverdien ikke er stor nok, kan det hende at filtreringseffekten ikke er like god som RC.Prisen å betale for å bruke RC-filtrering er imidlertid at motstanden i seg selv sprer strøm, er mindre effektiv og tar hensyn til hvor mye strøm den valgte motstanden kan håndtere.
24. Hva er metoden for å velge induktans og kapasitansverdi ved filtrering?
I tillegg til støyfrekvensen du vil filtrere bort, tar valget av induktansverdien også i betraktning responsevnen til den momentane strømmen.Hvis utgangsterminalen til LC har mulighet til å sende ut en stor strøm øyeblikkelig, vil en for stor induktansverdi hindre hastigheten på den store strømmen som flyter gjennom induktoren og øke rippelstøyen.Kapasitansverdien er relatert til størrelsen på spesifikasjonsverdien for krusningsstøy som kan tolereres.
Jo mindre kravet til krusningsstøyverdi, desto større er kondensatorverdien.Kondensatorens ESR/ESL vil også ha innvirkning.I tillegg, hvis LC er plassert ved utgangen av en svitsjereguleringseffekt, er det også nødvendig å ta hensyn til påvirkningen av polen/null generert av LC på stabiliteten til den negative tilbakekoblingskontrollsløyfen..
25. Hvordan oppfylle EMC-kravene så mye som mulig uten å forårsake for mye kostnadspress?
De økte kostnadene på grunn av EMC på PCB skyldes vanligvis økningen i antall grunnlag for å forbedre skjermingseffekten og tillegg av ferrittkuler, choke og andre høyfrekvente harmoniske undertrykkingsenheter.I tillegg er det vanligvis nødvendig å samarbeide med skjermingsstrukturer på andre mekanismer for å få hele systemet til å oppfylle EMC-kravene.Følgende er bare noen få PCB-kortdesigntips for å redusere den elektromagnetiske strålingseffekten som genereres av kretsen.
Velg en enhet med langsommere slew rate så mye som mulig for å redusere høyfrekvente komponenter som genereres av signalet.
Vær oppmerksom på plasseringen av høyfrekvente komponenter, ikke for nær eksterne kontakter.
Vær oppmerksom på impedanstilpasningen til høyhastighetssignaler, ledningslaget og dets returstrømbane (returstrømbane) for å redusere høyfrekvent refleksjon og stråling.
Plasser tilstrekkelige og passende avkoblingskondensatorer ved strømpinnene til hver enhet for å moderere støy på strøm- og jordplanet.Vær spesielt oppmerksom på om frekvensresponsen og temperaturegenskapene til kondensatoren oppfyller designkravene.
Jorden nær den eksterne kontakten kan separeres skikkelig fra formasjonen, og jordingen til kontakten bør kobles til chassisjorden i nærheten.
Bruk bakkevakt/shuntspor på riktig måte ved siden av noen spesielt høyhastighetssignaler.Men vær oppmerksom på effekten av vakt-/shuntspor på den karakteristiske impedansen til sporet.
Kraftlaget er 20H innover enn formasjonen, og H er avstanden mellom kraftlaget og formasjonen.
26. Når det er flere digitale/analoge funksjonsblokker i ett PCB-kort, er vanlig praksis å skille den digitale/analoge jordingen.Hva er grunnen?
Grunnen til å separere digital/analog jord er fordi den digitale kretsen vil generere støy på strømforsyningen og jord ved veksling mellom høye og lave potensialer.Støyens størrelse er relatert til hastigheten på signalet og størrelsen på strømmen.Hvis jordplanet ikke er delt og støyen som genereres av kretsen i det digitale området er stor og kretsen i det analoge området er veldig nær, vil det analoge signalet fortsatt bli forstyrret, selv om de digitale og analoge signalene ikke krysser hverandre. av bakkestøyen.Det vil si at metoden for ikke å dele den digitale og analoge jordingen kan bare brukes når det analoge kretsområdet er langt unna det digitale kretsområdet som genererer stor støy.
27. En annen tilnærming er å sikre at den digitale/analoge separate layouten og de digitale/analoge signallinjene ikke krysser hverandre, hele PCB-kortet er ikke delt, og den digitale/analoge jordingen er koblet til dette jordplanet.Hva er poenget?
Kravet om at de digital-analoge signalsporene ikke kan krysse er fordi returstrømbanen (returstrømbanen) til det litt raskere digitale signalet vil prøve å strømme tilbake til kilden til det digitale signalet langs bakken nær bunnen av sporet.kryss, vil støyen som genereres av returstrømmen vises i det analoge kretsområdet.
28. Hvordan vurdere impedanstilpasningsproblemet når du designer det skjematiske diagrammet for høyhastighets PCB-design?
Når du designer høyhastighets PCB-kretser, er impedanstilpasning et av designelementene.Impedansverdien har et absolutt forhold til rutemetoden, som å gå på overflatelaget (mikrostrip) eller indre lag (stripline/dobbel stripline), avstanden fra referanselaget (kraftlag eller grunnlag), sporbredde, PCB materiale osv. Begge vil påvirke den karakteristiske impedansverdien til kurven.
Det vil si at impedansverdien kun kan bestemmes etter kabling.Generell simuleringsprogramvare vil ikke være i stand til å vurdere enkelte ledningsforhold med diskontinuerlig impedans på grunn av begrensningen til linjemodellen eller den matematiske algoritmen som brukes.På dette tidspunktet kan bare noen terminatorer (termineringer), for eksempel seriemotstander, reserveres på det skjematiske diagrammet.for å dempe effekten av sporimpedansdiskontinuiteter.Den virkelige grunnleggende løsningen på problemet er å prøve å unngå impedansdiskontinuitet ved kabling.
29. Hvor kan jeg gi et mer nøyaktig IBIS-modellbibliotek?
Nøyaktigheten til IBIS-modellen påvirker simuleringsresultatene direkte.I utgangspunktet kan IBIS betraktes som de elektriske karakteristiske dataene til den ekvivalente kretsen til den faktiske chip I/O-bufferen, som vanligvis kan oppnås ved å konvertere SPICE-modellen, og dataene til SPICE har et absolutt forhold til brikkeproduksjonen, så den samme enheten leveres av forskjellige brikkeprodusenter.Dataene i SPICE er forskjellige, og dataene i den konverterte IBIS-modellen vil også være forskjellige tilsvarende.
Det vil si at hvis enhetene til produsent A brukes, er det bare de som har muligheten til å gi nøyaktige modelldata for enhetene sine, fordi ingen andre vet bedre enn dem hvilken prosess enhetene deres er laget av.Hvis IBIS levert av produsenten er unøyaktig, er den eneste løsningen å kontinuerlig be produsenten om å forbedre seg.
30. Ved utforming av høyhastighets PCB, fra hvilke aspekter bør designere vurdere reglene for EMC og EMI?
Generelt må EMI/EMC-design ta hensyn til både utstrålte og ledede aspekter.Førstnevnte tilhører den høyere frekvensdelen (≥30MHz) og sistnevnte tilhører den lavere frekvensdelen (≤30MHz).
Så du kan ikke bare ta hensyn til høyfrekvensen og ignorere lavfrekvensdelen.En god EMI/EMC-design må ta hensyn til enhetens plassering, arrangementet av PCB-stakken, måten viktige koblinger på, valg av enhet osv. i begynnelsen av layouten.Hvis det ikke er en bedre ordning på forhånd, kan det løses i etterkant Det vil få dobbelt så mye som resultatet med halve innsatsen og øke kostnadene.
For eksempel bør posisjonen til klokkegeneratoren ikke være nær den eksterne kontakten så mye som mulig, høyhastighetssignalet skal gå til det indre laget så langt som mulig og ta hensyn til kontinuiteten til den karakteristiske impedanstilpasningen og referanselag for å redusere refleksjon, og helningen (dreiehastigheten) til signalet som skyves av enheten bør være så liten som mulig for å redusere den høye. Når du velger en frakoblings-/bypasskondensator, vær oppmerksom på om frekvensresponsen oppfyller kravene for å redusere kraftflystøy.
Vær i tillegg oppmerksom på returbanen til den høyfrekvente signalstrømmen for å gjøre sløyfeområdet så lite som mulig (det vil si at sløyfeimpedansen er så liten som mulig) for å redusere strålingen.Det er også mulig å kontrollere rekkevidden av høyfrekvent støy ved å dele formasjonen.Til slutt, velg jordingspunktet til PCB og kabinettet (chassijord).
31. Hvordan velge EDA-verktøy?
I dagens PCb-designprogramvare er termisk analyse ikke et sterkt punkt, så det anbefales ikke å bruke det.For andre funksjoner 1.3.4 kan du velge PADS eller Cadence, og ytelsen og prisforholdet er bra.Nybegynnere innen PLD-design kan bruke det integrerte miljøet som tilbys av PLD-brikkeprodusenter, og enkeltpunktsverktøy kan brukes når man designer mer enn én million porter.
32. Anbefal en EDA-programvare som er egnet for høyhastighets signalbehandling og overføring.
For konvensjonell kretsdesign er INNOVEDAs PADS veldig bra, og det finnes matchende simuleringsprogramvare, og denne typen design står ofte for 70 % av applikasjonene.For høyhastighets kretsdesign, analoge og digitale blandede kretser, bør Cadence-løsningen være en programvare med bedre ytelse og pris.Selvfølgelig er ytelsen til Mentor fortsatt veldig god, spesielt designprosessledelsen skal være den beste.
33. Forklaring av betydningen av hvert lag med PCB-kort
Topoverlay - navnet på toppnivåenheten, også kalt topp silketrykk eller toppkomponentforklaring, for eksempel R1 C5,
IC10.bottomoverlay–på samme måte flerlags––Hvis du designer et 4-lags bord, plasserer du en ledig pute eller via, definerer den som multilay, så vil puten automatisk vises på de 4 lagene, hvis du bare definerer den som topplag, da vil puten bare vises på det øverste laget.
34. Hvilke aspekter bør det tas hensyn til ved design, ruting og utforming av høyfrekvente PCB over 2G?
Høyfrekvente PCB-er over 2G tilhører utformingen av radiofrekvenskretser, og er ikke innenfor diskusjonen av høyhastighets digital kretsdesign.Oppsettet og rutingen av RF-kretsen bør vurderes sammen med skjemaet, fordi layout og ruting vil forårsake distribusjonseffekter.
Dessuten er noen passive enheter i RF-kretsdesign realisert gjennom parametrisk definisjon og spesialformet kobberfolie.Derfor kreves EDA-verktøy for å gi parametriske enheter og redigere spesialformet kobberfolie.
Mentors styrestasjon har en dedikert RF-designmodul som oppfyller disse kravene.Dessuten krever generell radiofrekvensdesign spesielle radiofrekvenskretsanalyseverktøy, den mest kjente i bransjen er agilents eesoft, som har et godt grensesnitt med Mentors verktøy.
35. For høyfrekvent PCB-design over 2G, hvilke regler bør mikrostripdesignet følge?
For utformingen av RF-mikrostriplinjer er det nødvendig å bruke 3D-feltanalyseverktøy for å trekke ut transmisjonslinjeparametere.Alle regler bør spesifiseres i dette feltuttrekksverktøyet.
36. For et PCB med alle digitale signaler er det en 80MHz klokkekilde på brettet.I tillegg til bruk av trådnett (jording), hva slags krets bør brukes for beskyttelse for å sikre tilstrekkelig kjøreevne?
For å sikre klokkens kjøreevne, bør det ikke realiseres gjennom beskyttelse.Vanligvis brukes klokken til å drive brikken.Den generelle bekymringen om klokkedriftskapasitet er forårsaket av flere klokkebelastninger.En klokkedriverbrikke brukes til å konvertere ett klokkesignal til flere, og en punkt-til-punkt-forbindelse tas i bruk.Ved valg av sjåførbrikke, i tillegg til å sikre at den i utgangspunktet samsvarer med belastningen og signalkanten oppfyller kravene (vanligvis er klokken et kanteffektivt signal), når man beregner systemtimingen, forsinkelsen av klokken i driveren. chip må tas i betraktning.
37. Hvis et eget klokkesignalkort brukes, hva slags grensesnitt brukes vanligvis for å sikre at overføringen av klokkesignalet blir mindre påvirket?
Jo kortere klokkesignalet er, desto mindre blir overføringslinjeeffekten.Bruk av et separat klokkesignalkort vil øke signalrutingslengden.Og jordstrømforsyningen til brettet er også et problem.For langdistanseoverføring anbefales det å bruke differensialsignaler.L-størrelse kan oppfylle kravene til stasjonskapasitet, men klokken din er ikke for rask, den er ikke nødvendig.
38, 27M, SDRAM klokkelinje (80M-90M), den andre og tredje harmoniske av disse klokkelinjene er bare i VHF-båndet, og interferensen er veldig stor etter at høyfrekvensen kommer inn fra mottakerenden.Hvilke andre gode måter i tillegg til å forkorte linjelengden?
Hvis den tredje harmoniske er stor og den andre harmoniske er liten, kan det skyldes at signalets driftssyklus er 50 %, fordi i dette tilfellet har signalet ingen jevne harmoniske.På dette tidspunktet er det nødvendig å endre signalets driftssyklus.I tillegg, hvis klokkesignalet er ensrettet, brukes vanligvis kildesluttserietilpasningen.Dette undertrykker sekundære refleksjoner uten å påvirke klokkekanthastigheten.Samsvarsverdien i kildeenden kan fås ved å bruke formelen i figuren nedenfor.
39. Hva er topologien til ledningene?
Topologi, noen kalles også ruterekkefølge.For ledningsrekkefølgen til det multiport-tilkoblede nettverket.
40. Hvordan justere topologien til ledningene for å forbedre integriteten til signalet?
Denne typen nettverkssignalretning er mer komplisert, fordi for enveis, toveis signaler og signaler på forskjellige nivåer, har topologien forskjellig påvirkning, og det er vanskelig å si hvilken topologi som er gunstig for signalkvaliteten.Dessuten, når du gjør pre-simulering, hvilken topologi som skal brukes er svært krevende for ingeniører, og krever forståelse av kretsprinsipper, signaltyper og til og med ledningsvansker.
41. Hvordan redusere EMI-problemer ved å arrangere stackup?
Først av alt bør EMI vurderes fra systemet, og PCB alene kan ikke løse problemet.For EMI tror jeg at stabling hovedsakelig er å gi den korteste signalreturveien, redusere koblingsområdet og undertrykke interferens i differensialmodus.I tillegg er jordlaget og kraftlaget tett koblet, og forlengelsen er passende større enn kraftlaget, noe som er bra for å undertrykke common-mode interferens.
42. Hvorfor legges kobber?
Generelt er det flere grunner til å legge kobber.
1. EMC.For stort område jord eller strømforsyning kobber, vil det spille en skjermingsrolle, og noen spesielle, for eksempel PGND, vil spille en beskyttende rolle.
2. Krav til PCB-prosess.Generelt, for å sikre effekten av galvanisering eller laminering uten deformasjon, legges kobber på PCB-laget med mindre ledninger.
3. Krav til signalintegritet, gir høyfrekvente digitale signaler en komplett returvei, og reduserer kablingen til DC-nettverket.Selvfølgelig er det også grunner til varmeavledning, installasjon av spesiell enhet krever kobberlegging, og så videre.
43. I et system er dsp og pld inkludert, hvilke problemer bør man ta hensyn til ved kabling?
Se på forholdet mellom signalhastigheten og lengden på ledningen.Hvis forsinkelsen av signalet på overføringslinjen er sammenlignbar med tidspunktet for signalendringens kant, bør signalintegritetsproblemet vurderes.I tillegg, for flere DSP-er, vil klokke- og datasignalrutingtopologi også påvirke signalkvalitet og timing, noe som trenger oppmerksomhet.
44. Finnes det andre gode verktøy i tillegg til protel-verktøykablingen?
Når det gjelder verktøy, så er det i tillegg til PROTEL mange ledningsverktøy, som MENTORs WG2000, EN2000-serie og powerpcb, Cadences allegro, zukens cadstar, cr5000 osv., hver med sine egne styrker.
45. Hva er "signalreturveien"?
Signalreturvei, det vil si returstrøm.Når et høyhastighets digitalt signal sendes, flyter signalet fra driveren langs PCB-overføringslinjen til lasten, og deretter går lasten tilbake til førerenden langs bakken eller strømforsyningen gjennom den korteste veien.
Dette retursignalet på bakken eller strømforsyningen kalles signalreturveien.Dr.Johnson forklarte i sin bok at høyfrekvent signaloverføring faktisk er en prosess for å lade den dielektriske kapasitansen klemt mellom overføringslinjen og DC-laget.Det SI analyserer er de elektromagnetiske egenskapene til denne innkapslingen og koblingen mellom dem.
46. Hvordan utføre SI-analyse på koblinger?
I IBIS3.2-spesifikasjonen er det en beskrivelse av kontaktmodellen.Bruk vanligvis EBD-modellen.Hvis det er et spesialbrett, for eksempel et bakplan, kreves det en SPICE-modell.Du kan også bruke multi-board simuleringsprogramvare (HYPERLYNX eller IS_multiboard).Når du bygger et multi-board system, skriv inn distribusjonsparametrene til kontaktene, som vanligvis hentes fra kontakthåndboken.Selvfølgelig vil denne metoden ikke være nøyaktig nok, men så lenge den er innenfor det akseptable området.
47. Hva er metodene for oppsigelse?
Terminering (terminal), også kjent som matching.Generelt, i henhold til matchingsposisjonen, er den delt inn i aktiv sluttmatching og terminalmatching.Blant dem er kildetilpasning vanligvis motstandsserietilpasning, og terminaltilpasning er generelt parallelltilpasning.Det er mange måter, inkludert resistor pull-up, resistor pull-down, Thevenin matching, AC matching og Schottky diode matching.
48. Hvilke faktorer bestemmer måten å avslutte (matching) på?
Tilpasningsmetoden bestemmes generelt av BUFFER-karakteristikkene, topologiforholdene, nivåtyper og vurderingsmetoder, og signaldriftssyklusen og systemets strømforbruk bør også vurderes.
49. Hva er reglene for oppsigelsesmåten (matching)?
Det mest kritiske problemet i digitale kretser er timingproblemet.Hensikten med å legge til samsvar er å forbedre signalkvaliteten og oppnå et målbart signal i bedømmelsesøyeblikket.For nivåeffektive signaler er signalkvaliteten stabil under forutsetning av å sikre etablering og holdetid;for forsinkede effektive signaler, under forutsetningen om å sikre signalforsinkelsens monotonisitet, oppfyller signalendringens forsinkelseshastighet kravene.Det er noe materiale om matching i Mentor ICX-produktlæreboken.
I tillegg har "High Speed Digital design a hand book of blackmagic" et kapittel dedikert til terminalen, som beskriver rollen som matching på signalintegritet fra prinsippet om elektromagnetiske bølger, som kan brukes som referanse.
50. Kan jeg bruke IBIS-modellen til enheten for å simulere den logiske funksjonen til enheten?Hvis ikke, hvordan kan styre- og systemnivåsimuleringer av kretsen utføres?
IBIS-modeller er modeller på atferdsnivå og kan ikke brukes til funksjonssimulering.For funksjonssimulering kreves SPICE-modeller eller andre strukturelle modeller.
51. I et system der digital og analog eksisterer side om side, er det to behandlingsmetoder.Den ene er å skille den digitale bakken fra den analoge bakken.Perler er koblet til, men strømforsyningen er ikke separert;den andre er at den analoge strømforsyningen og den digitale strømforsyningen er atskilt og koblet til FB, og bakken er en enhetlig jording.Jeg vil spørre Mr. Li om effekten av disse to metodene er den samme?
Det skal sies at det er det samme i prinsippet.Fordi strøm og jord tilsvarer høyfrekvente signaler.
Hensikten med å skille mellom analoge og digitale deler er for anti-interferens, hovedsakelig interferens av digitale kretser til analoge kretser.Imidlertid kan segmentering resultere i en ufullstendig signalreturvei, som påvirker signalkvaliteten til det digitale signalet og påvirker EMC-kvaliteten til systemet.
Derfor, uansett hvilket plan som er delt, avhenger det av om signalreturveien er forstørret og hvor mye retursignalet forstyrrer det normale arbeidssignalet.Nå er det også noen blandede design, uavhengig av strømforsyning og jord, ved utlegging skiller du oppsett og ledninger i henhold til den digitale delen og den analoge delen for å unngå tverrregionale signaler.
52. Sikkerhetsregler: Hva er de spesifikke betydningene av FCC og EMC?
FCC: føderal kommunikasjonskommisjon American Communications Commission
EMC: elektromagnetisk kompatibilitet elektromagnetisk kompatibilitet
FCC er en standardorganisasjon, EMC er en standard.Det er tilsvarende grunner, standarder og testmetoder for kunngjøring av standarder.
53. Hva er differensialfordeling?
Differensialsignaler, hvorav noen også kalles differensialsignaler, bruker to identiske signaler med motsatt polaritet for å overføre én kanal med data, og er avhengig av nivåforskjellen til de to signalene for vurdering.For å sikre at de to signalene er helt konsistente, må de holdes parallelle under kabling, og linjebredde og linjeavstand forblir uendret.
54. Hva er PCB-simuleringsprogramvaren?
Det finnes mange typer simulering, høyhastighets digital kretssignalintegritetsanalyse simuleringsanalyse (SI) ofte brukt programvare er icx, signalvision, hyperlynx, XTK, spectraquest, etc. Noen bruker også Hspice.
55. Hvordan utfører PCB-simuleringsprogramvare LAYOUT-simulering?
I høyhastighets digitale kretser, for å forbedre signalkvaliteten og redusere vanskeligheten med ledninger, brukes vanligvis flerlagskort for å tildele spesielle kraftlag og jordlag.
56. Hvordan håndtere layout og kabling for å sikre stabiliteten til signaler over 50M
Nøkkelen til høyhastighets digital signalledning er å redusere effekten av overføringslinjer på signalkvaliteten.Derfor krever utformingen av høyhastighetssignaler over 100M at signalsporene er så korte som mulig.I digitale kretser er høyhastighetssignaler definert av signalstigningsforsinkelse.Dessuten har forskjellige typer signaler (som TTL, GTL, LVTTL) forskjellige metoder for å sikre signalkvalitet.
57. RF-delen av utendørsenheten, mellomfrekvensdelen og til og med lavfrekvenskretsdelen som overvåker utendørsenheten er ofte utplassert på samme PCB.Hva er kravene til materialet til et slikt PCB?Hvordan forhindre at RF-, IF- og til og med lavfrekvente kretser forstyrrer hverandre?
Hybridkretsdesign er et stort problem.Det er vanskelig å ha en perfekt løsning.
Generelt er radiofrekvenskretsen lagt ut og kablet som et uavhengig enkeltkort i systemet, og det er til og med et spesielt skjermingshulrom.Dessuten er RF-kretsen generelt ensidig eller dobbeltsidig, og kretsen er relativt enkel, som alle skal redusere innvirkningen på distribusjonsparametrene til RF-kretsen og forbedre konsistensen til RF-systemet.
Sammenlignet med det generelle FR4-materialet, har RF-kretskort en tendens til å bruke høy-Q-substrater.Den dielektriske konstanten til dette materialet er relativt liten, den distribuerte kapasitansen til overføringslinjen er liten, impedansen er høy og signaloverføringsforsinkelsen er liten.I hybridkretsdesign, selv om RF og digitale kretser er bygget på samme PCB, er de vanligvis delt inn i RF-kretsområde og digitalkretsområde, som er lagt ut og koblet separat.Bruk jordvias og skjermingsbokser mellom dem.
58. For RF-delen, mellomfrekvensdelen og lavfrekvenskretsdelen er utplassert på samme PCB, hvilken løsning har mentor?
Mentors systemdesignprogramvare på styrenivå, i tillegg til grunnleggende kretsdesignfunksjoner, har også en dedikert RF-designmodul.I RF-skjemadesignmodulen er det gitt en parameterisert enhetsmodell, og et toveis grensesnitt med RF-kretsanalyse- og simuleringsverktøy som EESOFT er gitt;i RF LAYOUT-modulen er det gitt en mønsterredigeringsfunksjon spesielt brukt for RF-kretsoppsett og kabling, og det er også et toveisgrensesnitt for RF-kretsanalyse og simuleringsverktøy som EESOFT kan reversere-merke resultatene av analyse og simulering tilbake til skjematisk diagram og PCB.
Samtidig, ved å bruke designadministrasjonsfunksjonen til Mentor-programvare, kan gjenbruk av design, designavledning og samarbeidsdesign enkelt realiseres.Få kraftig fart på designprosessen for hybridkretser.Mobiltelefonkortet er et typisk design med blandede kretser, og mange store produsenter av mobiltelefondesign bruker Mentor pluss Angelons eesoft som designplattform.
59. Hva er produktstrukturen til Mentor?
Mentor Graphics' PCB-verktøy inkluderer WG (tidligere veribest)-serien og Enterprise (boardstation)-serien.
60. Hvordan støtter Mentors PCB-designprogramvare BGA, PGA, COB og andre pakker?
Mentors autoaktive RE, utviklet fra oppkjøpet av Veribest, er bransjens første gridless, alle vinkler.Som vi alle vet, er COB-enheter, gridless og alle-vinklede rutere nøkkelen til å løse rutingshastigheten for ballgrid-arrayer.I den nyeste autoaktive RE er det lagt til funksjoner som skyvevias, kobberfolie, REROUTE osv. for å gjøre det mer praktisk å påføre.I tillegg støtter han høyhastighetsruting, inkludert signalruting og differensiell parruting med tidsforsinkelseskrav.
61. Hvordan håndterer Mentors PCB-designprogramvare differensielle linjepar?
Etter at Mentor-programvaren har defineret egenskapene til differensialparet, kan de to differensialparene rutes sammen, og linjebredden, avstanden og lengden til differensialparet er strengt garantert.De kan separeres automatisk når du møter hindringer, og via-metoden kan velges når du skifter lag.
62. På et 12-lags PCB-kort er det tre strømforsyningslag 2,2v, 3,3v, 5v, og hver av de tre strømforsyningene er på ett lag.Hvordan håndtere jordledningen?
Generelt sett er de tre strømforsyningene plassert i tredje etasje, noe som er bedre for signalkvaliteten.Fordi det er usannsynlig at signalet vil bli delt over plane lag.Krysssegmentering er en kritisk faktor som påvirker signalkvaliteten som generelt ignoreres av simuleringsprogramvare.For kraftplan og jordplan tilsvarer det høyfrekvente signaler.I praksis, i tillegg til å ta i betraktning signalkvaliteten, er kraftplankobling (ved å bruke det tilstøtende jordplanet for å redusere AC-impedansen til kraftplanet) og stablesymmetri alle faktorer som må vurderes.
63. Hvordan sjekke om kretskortet oppfyller kravene til designprosess når det forlater fabrikken?
Mange PCB-produsenter må gjennom en oppstartsnettverkskontinuitetstest før PCB-behandlingen er fullført for å sikre at alle tilkoblinger er riktige.Samtidig bruker stadig flere produsenter også røntgentesting for å sjekke noen feil under etsing eller laminering.
For det ferdige kortet etter patchbehandling brukes vanligvis IKT-testinspeksjon, noe som krever å legge til IKT-testpunkter under PCB-design.Hvis det er et problem, kan et spesielt røntgeninspeksjonsapparat også brukes for å utelukke om feilen skyldes behandling.
64. Er "beskyttelsen av mekanismen" beskyttelsen av foringsrøret?
Ja.Foringsrøret bør være så tett som mulig, bruke mindre eller ingen ledende materialer, og være jordet så mye som mulig.
65. Er det nødvendig å vurdere esd-problemet til selve brikken når du velger brikken?
Enten det er et dobbeltlagsbrett eller et flerlagsbrett, bør arealet av bakken økes så mye som mulig.Når du velger en brikke, bør ESD-egenskapene til selve brikken vurderes.Disse er generelt nevnt i brikkebeskrivelsen, og selv ytelsen til samme brikke fra forskjellige produsenter vil være forskjellig.
Vær mer oppmerksom på designet og vurder det mer omfattende, og ytelsen til kretskortet vil bli garantert til en viss grad.Men problemet med ESD kan fortsatt dukke opp, så beskyttelsen av organisasjonen er også veldig viktig for beskyttelsen av ESD.
66. Når du lager et PCB-kort, for å redusere interferens, bør jordledningen danne en lukket form?
Når du lager PCB-kort, generelt sett, er det nødvendig å redusere arealet av sløyfen for å redusere interferens.Når du legger jordledningen, skal den ikke legges i lukket form, men i dendritisk form.Jordens areal.
67. Hvis emulatoren bruker én strømforsyning og PCB-kortet bruker én strømforsyning, bør jordingen til de to strømforsyningene kobles sammen?
Det ville vært bedre om en separat strømforsyning kan brukes, fordi det ikke er lett å forårsake interferens mellom strømforsyninger, men det meste av utstyret har spesifikke krav.Siden emulatoren og PCB-kortet bruker to strømforsyninger, tror jeg ikke de skal dele samme jord.
68. En krets er sammensatt av flere PCB-kort.Skal de dele bakken?
En krets består av flere PCB, hvorav de fleste krever felles jord, fordi det ikke er praktisk å bruke flere strømforsyninger i en krets.Men hvis du har spesifikke forhold, kan du bruke en annen strømforsyning, selvfølgelig vil forstyrrelsen være mindre.
69. Design et håndholdt produkt med en LCD og et metallskall.Ved testing av ESD kan den ikke bestå testen av ICE-1000-4-2, CONTACT kan bare passere 1100V, og AIR kan passere 6000V.I ESD-koblingstesten kan horisontalen bare passere 3000V, og vertikalen kan passere 4000V.CPU-frekvensen er 33MHZ.Er det noen måte å bestå ESD-testen på?
Håndholdte produkter er metallhus, så ESD-problemer må være mer åpenbare, og LCD-skjermer kan også ha flere uønskede fenomener.Hvis det ikke er mulig å endre det eksisterende metallmaterialet, anbefales det å legge til anti-elektrisk materiale inne i mekanismen for å styrke bakken til PCB, og samtidig finne en måte å jorde LCD-skjermen.Hvordan man skal operere avhenger selvfølgelig av den spesifikke situasjonen.
70. Når man designer et system som inneholder DSP og PLD, hvilke aspekter bør ESD vurderes?
Når det gjelder det generelle systemet, bør delene i direkte kontakt med menneskekroppen hovedsakelig vurderes, og passende beskyttelse bør utføres på kretsen og mekanismen.Når det gjelder hvor stor innvirkning ESD vil ha på systemet, avhenger det av ulike situasjoner.
Innleggstid: 19. mars 2023