PCB (płytka drukowana), chińska nazwa to płytka drukowana, znana również jako płytka drukowana, jest ważnym elementem elektronicznym, wspornikiem elementów elektronicznych i nośnikiem połączeń elektrycznych elementów elektronicznych. Ponieważ jest wykonany przy użyciu druku elektronicznego, nazywa się go „płytką drukowaną”.
1. Jak wybrać płytkę PCB?
Wybór płytki PCB musi zapewniać równowagę pomiędzy spełnieniem wymagań projektowych, masową produkcją i kosztami. Wymagania projektowe obejmują zarówno komponenty elektryczne, jak i mechaniczne. Zwykle ta kwestia materiałowa jest ważniejsza przy projektowaniu bardzo szybkich płytek PCB (częstotliwość większa niż GHz).
Na przykład powszechnie stosowany obecnie materiał FR-4 może nie być odpowiedni, ponieważ straty dielektryczne przy częstotliwości kilku GHz będą miały ogromny wpływ na tłumienie sygnału. W przypadku energii elektrycznej należy zwrócić uwagę, czy stała dielektryczna (stała dielektryczna) i strata dielektryczna są odpowiednie dla projektowanej częstotliwości.
2. Jak uniknąć zakłóceń o wysokiej częstotliwości?
Podstawową ideą unikania zakłóceń o wysokiej częstotliwości jest minimalizacja zakłóceń pól elektromagnetycznych sygnału o wysokiej częstotliwości, czyli tzw. przesłuchu (Crostalk). Można zwiększyć odległość między sygnałem o dużej prędkości a sygnałem analogowym lub dodać ślady uziemienia/bocznika obok sygnału analogowego. Należy również zwrócić uwagę na zakłócenia sygnału uziemienia cyfrowego w stosunku do uziemienia analogowego.
3. Jak rozwiązać problem integralności sygnału w przypadku projektowania o dużej prędkości?
Integralność sygnału jest zasadniczo kwestią dopasowania impedancji. Czynniki wpływające na dopasowanie impedancji obejmują strukturę i impedancję wyjściową źródła sygnału, impedancję charakterystyczną ścieżki, charakterystykę końca obciążenia i topologię ścieżki. Rozwiązaniem jest zastosowanie terminacji i dostosowanie topologii okablowania.
4. Jak realizowana jest metoda rozkładu różnicowego?
Podczas okablowania pary różnicowej należy zwrócić uwagę na dwa punkty. Po pierwsze, długość obu linii powinna być tak długa, jak to możliwe. Istnieją dwa równoległe sposoby: jeden polega na tym, że dwie linie przebiegają na tej samej warstwie okablowania (obok siebie), a drugi polega na tym, że dwie linie przebiegają na sąsiednich warstwach górnej i dolnej (nad-pod). Ogólnie rzecz biorąc, to pierwsze side-by-side (obok siebie, obok siebie) jest wykorzystywane na wiele sposobów.
5. Jak zastosować okablowanie różnicowe w przypadku linii sygnału zegara z tylko jednym zaciskiem wyjściowym?
Aby zastosować okablowanie różnicowe, znaczenie ma jedynie to, że źródło sygnału i odbiornik są sygnałami różnicowymi. Nie jest zatem możliwe zastosowanie okablowania różnicowego dla sygnału zegarowego z tylko jednym wyjściem.
6. Czy można dodać rezystor dopasowujący pomiędzy parami linii różnicowych po stronie odbiorczej?
Zwykle dodaje się rezystancję dopasowującą pomiędzy parami linii różnicowych po stronie odbiorczej, a jej wartość powinna być równa wartości impedancji różnicowej. Dzięki temu jakość sygnału będzie lepsza.
7. Dlaczego okablowanie par różnicowych powinno być bliskie i równoległe?
Trasowanie par różnicowych powinno być odpowiednio bliskie i równoległe. Tak zwana bliskość właściwa wynika z tego, że odległość będzie miała wpływ na wartość impedancji różnicowej, która jest ważnym parametrem przy projektowaniu pary różnicowej. Potrzeba równoległości wynika również z konieczności utrzymania spójności impedancji różnicowej. Jeśli dwie linie są daleko lub blisko, impedancja różnicowa będzie niespójna, co wpłynie na integralność sygnału (integralność sygnału) i opóźnienie czasowe (opóźnienie czasowe).
8. Jak radzić sobie z niektórymi teoretycznymi konfliktami w rzeczywistym okablowaniu
W zasadzie słuszne jest oddzielenie masy analogowej od cyfrowej. Należy zwrócić uwagę, aby ścieżki sygnału nie przekraczały jak najbardziej miejsca podzielonego (fosy), a droga prądu powrotnego (ścieżka prądu powrotnego) zasilacza i sygnału nie powinna być zbyt duża.
Oscylator kwarcowy jest analogowym obwodem oscylacyjnym z dodatnim sprzężeniem zwrotnym. Aby sygnał oscylacji był stabilny, musi on spełniać wymagania dotyczące wzmocnienia pętli i fazy. Jednakże specyfikacja oscylacji tego sygnału analogowego może zostać łatwo zakłócona i nawet dodanie śladów uziemienia może nie być w stanie całkowicie wyizolować zakłóceń. A jeśli jest zbyt daleko, hałas w płaszczyźnie uziemienia będzie miał również wpływ na obwód oscylacji z dodatnim sprzężeniem zwrotnym. Dlatego odległość między oscylatorem kwarcowym a chipem musi być jak najmniejsza.
Rzeczywiście istnieje wiele konfliktów pomiędzy szybkim routingiem a wymaganiami EMI. Podstawową zasadą jest jednak to, że rezystory, kondensatory lub koraliki ferrytowe dodane ze względu na zakłócenia elektromagnetyczne nie mogą powodować, że niektóre właściwości elektryczne sygnału nie będą spełniać specyfikacji. Dlatego najlepiej jest zastosować techniki układania okablowania i układania płytek PCB w celu rozwiązania lub ograniczenia problemów EMI, takich jak kierowanie szybkich sygnałów do warstwy wewnętrznej. Na koniec użyj kondensatora rezystorowego lub koralika ferrytowego, aby zmniejszyć uszkodzenie sygnału.
9. Jak rozwiązać sprzeczność pomiędzy ręcznym a automatycznym okablowaniem szybkich sygnałów?
Większość automatycznych routerów z silniejszym oprogramowaniem do routingu ma teraz ustawione ograniczenia kontrolujące metodę routingu i liczbę przelotek. Elementy ustawień możliwości silnika uzwojenia i warunków ograniczeń różnych firm EDA czasami znacznie się różnią.
Na przykład, czy istnieją wystarczające ograniczenia, aby kontrolować sposób, w jaki wężowe węże mogą być kontrolowane, czy można kontrolować odstępy między parami różnicowymi i tak dalej. Będzie to miało wpływ na to, czy metoda routingu uzyskana w wyniku automatycznego routingu będzie zgodna z zamysłem projektanta.
Ponadto trudność ręcznej regulacji okablowania ma również bezwzględny związek z wydajnością silnika uzwojenia. Na przykład możliwość wypchnięcia ścieżek, możliwość wypchnięcia przelotek, a nawet możliwość wypchnięcia ścieżek na miedź itp. Dlatego rozwiązaniem jest wybór routera z mocnym silnikiem uzwojenia.
10. O kuponach testowych.
Kupon testowy służy do pomiaru, czy impedancja charakterystyczna wyprodukowanej płytki PCB spełnia wymagania projektowe za pomocą TDR (reflektometru w dziedzinie czasu). Ogólnie rzecz biorąc, kontrolowana impedancja ma dwa przypadki: pojedynczą linię i parę różnicową. Dlatego szerokość linii i odstępy między liniami (w przypadku par różnicowych) na kuponie testowym powinny być takie same jak linie, które mają być kontrolowane.
Najważniejszą rzeczą podczas pomiaru jest położenie punktu uziemienia. Aby zmniejszyć wartość indukcyjności przewodu masowego (masy), miejsce uziemienia sondy TDR (sondy) znajduje się zwykle bardzo blisko miejsca pomiaru sygnału (końcówki sondy). Dlatego też odległość i metoda pomiędzy punktem pomiaru sygnału na odcinku testowym a punktem uziemienia odpowiadają zastosowanej sondzie
11. W przypadku szybkich PCB pusty obszar warstwy sygnałowej może być pokryty miedzią, ale w jaki sposób miedź z wielu warstw sygnałowych powinna być rozłożona na uziemieniu i zasilaniu?
Ogólnie rzecz biorąc, większość miedzi w pustym obszarze jest uziemiona. Należy tylko zwrócić uwagę na odległość między miedzią a linią sygnałową podczas osadzania miedzi obok szybkiej linii sygnałowej, ponieważ osadzona miedź zmniejszy nieco impedancję charakterystyczną ścieżki. Należy także uważać, aby nie wpłynąć na impedancję charakterystyczną innych warstw, na przykład w strukturze linii z dwoma paskami.
12. Czy można zastosować model linii mikropaskowej do obliczenia impedancji charakterystycznej linii sygnałowej nad płaszczyzną mocy? Czy sygnał między mocą a płaszczyzną uziemienia można obliczyć za pomocą modelu linii paskowej?
Tak, przy obliczaniu impedancji charakterystycznej należy uwzględnić zarówno płaszczyznę zasilania, jak i płaszczyznę uziemienia jako płaszczyzny odniesienia. Na przykład płyta czterowarstwowa: warstwa górna-warstwa mocy-warstwa uziemiająca-warstwa dolna. W tym momencie modelem impedancji charakterystycznej ścieżki górnej warstwy jest model liniowy mikropaskowy z płaszczyzną mocy jako płaszczyzną odniesienia.
13. Czy ogólnie rzecz biorąc, automatyczne generowanie punktów testowych przez oprogramowanie na płytkach drukowanych o dużej gęstości spełnia wymagania testowe produkcji masowej?
To, czy punkty testowe wygenerowane automatycznie przez ogólne oprogramowanie spełniają wymagania testowe, zależy od tego, czy specyfikacje dodawania punktów testowych spełniają wymagania sprzętu testowego. Ponadto, jeśli okablowanie jest zbyt gęste, a specyfikacja dodawania punktów testowych jest stosunkowo rygorystyczna, automatyczne dodanie punktów testowych do każdego segmentu linii może nie być możliwe. Oczywiście konieczne jest ręczne wypełnienie miejsc, które mają zostać przetestowane.
14. Czy dodanie punktów testowych wpłynie na jakość szybkich sygnałów?
To, czy będzie to miało wpływ na jakość sygnału, zależy od sposobu dodania punktów testowych i szybkości sygnału. Zasadniczo dodatkowe punkty testowe (nie wykorzystując istniejących przelotek lub pinów DIP jako punktów testowych) można dodać do linii lub wyciągnąć z linii. To pierwsze jest równoznaczne z dodaniem małego kondensatora online, podczas gdy drugie jest dodatkową gałęzią.
Te dwie sytuacje będą miały mniej więcej wpływ na sygnał o dużej prędkości, a stopień wpływu jest powiązany z prędkością częstotliwości sygnału i szybkością zbocza sygnału (szybkość zbocza). Rozmiar uderzenia można poznać poprzez symulację. W zasadzie im mniejszy punkt pomiarowy, tym lepiej (oczywiście musi on także spełniać wymagania stawiane sprzętowi badawczemu). Im krótsza gałąź, tym lepiej.
15. Kilka płytek PCB tworzy układ, jak należy podłączyć przewody uziemiające pomiędzy płytkami?
Gdy sygnał lub zasilanie pomiędzy różnymi płytkami PCB jest ze sobą połączone, na przykład płyta A ma zasilanie lub sygnały są wysyłane do płytki B, musi istnieć równa ilość prądu przepływającego od warstwy masy z powrotem do płytki A (jest to aktualne prawo Kirchoffa).
Prąd w tej formacji znajdzie miejsce najmniejszego oporu, aby odpłynąć. Dlatego liczba pinów przypisanych do płaszczyzny masy nie powinna być zbyt mała na każdym interfejsie, niezależnie od tego, czy jest to zasilanie, czy sygnał, aby zmniejszyć impedancję, co może zmniejszyć szum w płaszczyźnie masy.
Dodatkowo możliwa jest także analiza całej pętli prądowej, szczególnie części o dużym prądzie i dostosowanie sposobu podłączenia przewodu formującego lub uziemiającego do kontroli przepływu prądu (np. utwórz gdzieś niską impedancję, aby większość prądu wypływa z tych miejsc), zmniejszyć wpływ na inne, bardziej czułe sygnały.
16. Czy możesz przedstawić zagraniczne książki techniczne i dane dotyczące projektowania szybkich płytek drukowanych?
Obecnie szybkie obwody cyfrowe są wykorzystywane w pokrewnych dziedzinach, takich jak sieci komunikacyjne i kalkulatory. Jeśli chodzi o sieci komunikacyjne, częstotliwość robocza płytki PCB osiągnęła GHz, a liczba ułożonych warstw wynosi, o ile wiem, aż 40 warstw.
Aplikacje związane z kalkulatorami wynikają także z rozwoju chipów. Niezależnie od tego, czy jest to zwykły komputer PC, czy serwer (serwer), maksymalna częstotliwość robocza na płycie również osiągnęła 400 MHz (np. Rambus).
W odpowiedzi na wymagania dotyczące routingu o dużej prędkości i dużej gęstości, stopniowo rośnie zapotrzebowanie na ślepe/zakopane przelotki, mikroprzelotki i technologię procesów budowania. Te wymagania projektowe są dostępne dla masowej produkcji przez producentów.
17. Dwa często przywoływane wzory na impedancję charakterystyczną:
Linia mikropaskowa (mikropaskowa) Z={87/[sqrt(Er+1,41)]}ln[5,98H/(0,8W+T)] gdzie W to szerokość linii, T to grubość miedzi w ścieżce, a H to Odległość ścieżki od płaszczyzny odniesienia, Er jest stałą dielektryczną materiału PCB (stała dielektryczna). Ten wzór można zastosować tylko wtedy, gdy 0,1≤(W/H)≤2,0 i 1≤(Er)≤15.
Linia paskowa (paskowa) Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0,67π(T+0,8W)]} gdzie, H jest odległością pomiędzy dwiema płaszczyznami odniesienia, a ślad znajduje się w środku dwie płaszczyzny odniesienia. Ten wzór można zastosować tylko wtedy, gdy W/H≤0,35 i T/H≤0,25.
18. Czy można dodać przewód uziemiający na środku linii sygnału różnicowego?
Ogólnie rzecz biorąc, przewodu uziemiającego nie można dodać w środku sygnału różnicowego. Ponieważ najważniejszym punktem zasady stosowania sygnałów różnicowych jest wykorzystanie korzyści, jakie przynosi wzajemne sprzężenie (sprzężenie) sygnałów różnicowych, takich jak eliminacja strumienia, odporność na zakłócenia itp. Jeśli w środku zostanie dodany przewód uziemiający, efekt sprzęgania zostanie zniszczony.
19. Czy konstrukcja sztywnej i elastycznej płyty wymaga specjalnego oprogramowania i specyfikacji projektowych?
Elastyczny obwód drukowany (FPC) można zaprojektować za pomocą ogólnego oprogramowania do projektowania płytek PCB. Używaj także formatu Gerber do produkcji dla producentów FPC.
20. Jaka jest zasada prawidłowego doboru punktu uziemienia płytki PCB i obudowy?
Zasada wyboru punktu uziemienia płytki drukowanej i obudowy polega na wykorzystaniu uziemienia obudowy w celu zapewnienia ścieżki o niskiej impedancji dla prądu powrotnego (prądu powrotnego) i kontrolowania ścieżki prądu powrotnego. Na przykład, zwykle w pobliżu urządzenia wysokiej częstotliwości lub generatora zegara, warstwę uziemiającą płytki PCB można połączyć z masą obudowy za pomocą śrub mocujących, aby zminimalizować powierzchnię całej pętli prądowej, redukując w ten sposób promieniowanie elektromagnetyczne.
21. Od jakich aspektów powinniśmy zacząć DEBUGOWANIE płytki drukowanej?
Jeśli chodzi o obwody cyfrowe, najpierw ustal w kolejności trzy rzeczy:
1. Sprawdź, czy wszystkie wartości dostaw są zwymiarowane zgodnie z projektem. Niektóre systemy z wieloma zasilaczami mogą wymagać określonych specyfikacji dotyczących kolejności i szybkości niektórych zasilaczy.
2. Sprawdź, czy wszystkie częstotliwości sygnału zegara działają prawidłowo i czy na zboczach sygnału nie występują problemy niemonotoniczne.
3. Sprawdź, czy sygnał resetowania spełnia wymagania specyfikacji. Jeśli wszystko jest w porządku, chip powinien wysłać sygnał pierwszego cyklu (cyklu). Następnie debuguj zgodnie z zasadą działania systemu i protokołem magistrali.
22. Gdy rozmiar płytki drukowanej jest ustalony i w projekcie trzeba uwzględnić więcej funkcji, często konieczne jest zwiększenie gęstości śladów na płytce drukowanej, ale może to prowadzić do zwiększonego wzajemnego zakłócania się ścieżek, a w jednocześnie ścieżki są zbyt cienkie, aby zwiększyć impedancję. Nie można go obniżyć. Proszę, aby eksperci przedstawili umiejętności w zakresie szybkiego (≥100 MHz) projektowania płytek PCB o dużej gęstości?
Projektując płytki PCB o dużej prędkości i dużej gęstości, należy zwrócić szczególną uwagę na zakłócenia przesłuchowe, ponieważ mają one ogromny wpływ na synchronizację i integralność sygnału.
Oto kilka rzeczy, na które warto zwrócić uwagę:
Kontroluj ciągłość i dopasowanie impedancji charakterystycznej ścieżki.
Rozmiar odstępu między śladami. Ogólnie rzecz biorąc, często spotykany odstęp jest dwukrotnie większy od szerokości linii. Wpływ odstępów między ścieżkami na taktowanie i integralność sygnału można poznać poprzez symulację i określić minimalne tolerowane odstępy. Wyniki mogą się różnić w zależności od chipa.
Wybierz odpowiednią metodę zakończenia.
Unikaj tego samego kierunku ścieżek na sąsiednich warstwach górnej i dolnej, a nawet nakładaj się na siebie ścieżek górnych i dolnych, ponieważ tego rodzaju przesłuchy są większe niż w przypadku sąsiednich ścieżek w tej samej warstwie.
Użyj ślepych/zakopanych przelotek, aby zwiększyć obszar śledzenia. Ale koszt produkcji płytki PCB wzrośnie. Rzeczywiście trudno jest osiągnąć całkowitą równoległość i równą długość w rzeczywistej implementacji, ale nadal konieczne jest robienie tego w miarę możliwości.
Ponadto można zarezerwować terminację różnicową i terminację w trybie wspólnym, aby złagodzić wpływ na synchronizację i integralność sygnału.
23. Filtrem na zasilaczu analogowym jest często obwód LC. Ale dlaczego czasami LC filtruje mniej skutecznie niż RC?
Porównanie efektów filtrów LC i RC musi uwzględniać, czy pasmo częstotliwości, które ma zostać odfiltrowane, oraz wybór wartości indukcyjności są odpowiednie. Ponieważ reaktancja indukcyjna (reaktancja) cewki indukcyjnej jest powiązana z wartością indukcyjności i częstotliwością.
Jeśli częstotliwość szumów zasilacza jest niska, a wartość indukcyjności nie jest wystarczająco duża, efekt filtrowania może nie być tak dobry jak RC. Jednak ceną, jaką trzeba zapłacić za stosowanie filtrowania RC, jest to, że rezystor sam rozprasza moc, jest mniej wydajny i zwraca uwagę na to, jaką moc może obsłużyć wybrany rezystor.
24. Jaka jest metoda doboru wartości indukcyjności i pojemności podczas filtrowania?
Oprócz częstotliwości szumów, którą chcesz odfiltrować, wybór wartości indukcyjności uwzględnia również zdolność reagowania prądu chwilowego. Jeśli zacisk wyjściowy LC ma możliwość natychmiastowego wyprowadzenia dużego prądu, zbyt duża wartość indukcyjności będzie utrudniać prędkość dużego prądu przepływającego przez cewkę indukcyjną i zwiększać szumy tętniące. Wartość pojemności jest powiązana z wielkością wartości specyfikacji szumu tętniącego, która może być tolerowana.
Im mniejsze są wymagania dotyczące wartości szumu tętnienia, tym większa jest wartość kondensatora. Wpływ będzie miał również ESR/ESL kondensatora. Dodatkowo, jeśli LC jest umieszczony na wyjściu mocy regulacji przełączania, należy również zwrócić uwagę na wpływ bieguna/zera generowanego przez LC na stabilność pętli sterującej z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. .
25. Jak maksymalnie spełnić wymagania EMC, nie powodując przy tym zbyt dużej presji kosztowej?
Zwiększony koszt wynikający z zakłóceń elektromagnetycznych na płytce drukowanej jest zwykle spowodowany zwiększeniem liczby warstw uziemiających w celu zwiększenia efektu ekranowania oraz dodaniem koralika ferrytowego, dławika i innych urządzeń tłumiących harmoniczne o wysokiej częstotliwości. Ponadto zwykle konieczna jest współpraca z konstrukcjami ekranującymi na innych mechanizmach, aby cały system spełniał wymagania EMC. Poniżej znajduje się kilka wskazówek dotyczących projektowania płytek PCB, które pomogą zmniejszyć efekt promieniowania elektromagnetycznego generowanego przez obwód.
Wybierz urządzenie o możliwie najmniejszej szybkości narastania, aby zredukować składowe o wysokiej częstotliwości generowane przez sygnał.
Zwróć uwagę na umieszczenie komponentów wysokiej częstotliwości, niezbyt blisko złączy zewnętrznych.
Należy zwrócić uwagę na dopasowanie impedancji sygnałów o dużej szybkości, warstwę okablowania i ścieżkę prądu powrotnego (ścieżkę prądu powrotnego), aby zredukować odbicia i promieniowanie o wysokiej częstotliwości.
Umieść wystarczającą liczbę odpowiednich kondensatorów odsprzęgających na stykach zasilania każdego urządzenia, aby złagodzić zakłócenia w płaszczyźnie zasilania i masy. Należy zwrócić szczególną uwagę na to, czy charakterystyka częstotliwościowa i charakterystyka temperaturowa kondensatora spełniają wymagania projektowe.
Masę w pobliżu złącza zewnętrznego można odpowiednio oddzielić od formacji, a masę złącza należy połączyć z masą podwozia znajdującą się w pobliżu.
Odpowiednio używaj śladów ochrony naziemnej/bocznikowania obok niektórych szczególnie szybkich sygnałów. Należy jednak zwrócić uwagę na wpływ ścieżek ochronnych/bocznikowych na impedancję charakterystyczną ścieżki.
Warstwa mocy znajduje się 20H do wewnątrz niż formacja, a H to odległość między warstwą mocy a formacją.
26. Jeśli na jednej płytce drukowanej znajduje się wiele bloków funkcyjnych cyfrowo-analogowych, powszechną praktyką jest oddzielenie masy cyfrowo-analogowej. Jaki jest powód?
Powodem oddzielenia masy cyfrowej/analogowej jest to, że obwód cyfrowy będzie generował szum na zasilaniu i masie podczas przełączania między wysokim i niskim potencjałem. Wielkość szumu jest powiązana z prędkością sygnału i wielkością prądu. Jeżeli płaszczyzna uziemienia nie jest podzielona i szum generowany przez obwód w obszarze cyfrowym jest duży, a obwód w obszarze analogowym jest bardzo blisko, to nawet jeśli sygnały cyfrowe i analogowe nie krzyżują się, sygnał analogowy nadal będzie zakłócany przez hałas z ziemi. Oznacza to, że metodę niedzielenia mas cyfrowych i analogowych można zastosować tylko wtedy, gdy obszar obwodu analogowego jest daleko od obszaru obwodu cyfrowego, który generuje duże szumy.
27. Innym podejściem jest zapewnienie, że oddzielny układ cyfrowo-analogowy i linie sygnału cyfrowo-analogowego nie krzyżują się ze sobą, cała płytka PCB nie jest podzielona, a masa cyfrowo-analogowa jest połączona z tą płaszczyzną uziemienia. O co chodzi?
Wymóg, zgodnie z którym ścieżki sygnału cyfrowo-analogowego nie mogą się krzyżować, wynika z tego, że ścieżka prądu powrotnego (ścieżka prądu powrotnego) nieco szybszego sygnału cyfrowego będzie próbowała płynąć z powrotem do źródła sygnału cyfrowego wzdłuż ziemi w pobliżu dna ścieżki. krzyżowy, szum generowany przez prąd powrotny pojawi się w obszarze obwodu analogowego.
28. Jak uwzględnić problem dopasowania impedancji podczas projektowania schematu ideowego projektu szybkich płytek drukowanych?
Podczas projektowania szybkich obwodów PCB jednym z elementów projektu jest dopasowanie impedancji. Wartość impedancji ma bezwzględny związek z metodą prowadzenia, taką jak chodzenie po warstwie powierzchniowej (mikropaskowa) lub wewnętrznej (linia paskowa/podwójna linia paskowa), odległość od warstwy odniesienia (warstwa mocy lub warstwa uziemiająca), szerokość ścieżki, PCB materiał itp. Obydwa będą miały wpływ na charakterystyczną wartość impedancji ścieżki.
Oznacza to, że wartość impedancji można określić dopiero po okablowaniu. Ogólne oprogramowanie symulacyjne nie będzie w stanie uwzględnić niektórych warunków okablowania z nieciągłą impedancją ze względu na ograniczenia modelu linii lub zastosowanego algorytmu matematycznego. W tej chwili na schemacie można zarezerwować tylko niektóre terminatory (zakończenia), takie jak rezystory szeregowe. aby złagodzić wpływ nieciągłości impedancji śladu. Prawdziwym, podstawowym rozwiązaniem tego problemu jest próba uniknięcia nieciągłości impedancji podczas okablowania.
29. Gdzie mogę udostępnić dokładniejszą bibliotekę modeli IBIS?
Dokładność modelu IBIS ma bezpośredni wpływ na wyniki symulacji. Zasadniczo IBIS można uznać za dane charakterystyczne elektryczne obwodu zastępczego rzeczywistego bufora we/wy chipa, które można ogólnie uzyskać poprzez konwersję modelu SPICE, a dane SPICE mają absolutny związek z produkcją chipa, więc to samo urządzenie jest dostarczane przez różnych producentów chipów. Dane w SPICE są inne i dane w przekonwertowanym modelu IBIS również będą odpowiednio różne.
Oznacza to, że jeśli używane są urządzenia producenta A, tylko on ma możliwość podania dokładnych danych o modelu swoich urządzeń, ponieważ nikt inny nie wie lepiej od nich, z jakiego procesu są wykonane ich urządzenia. Jeśli IBIS dostarczony przez producenta jest niedokładny, jedynym rozwiązaniem jest ciągłe proszenie producenta o poprawę.
30. Projektując szybkie płytki PCB, pod jakimi względami projektanci powinni uwzględniać zasady EMC i EMI?
Ogólnie rzecz biorąc, projekt EMI/EMC musi uwzględniać zarówno aspekty promieniowane, jak i przewodzone. Pierwsza należy do części o wyższej częstotliwości (≥30 MHz), a druga do części o niższej częstotliwości (≤30 MHz).
Nie można więc po prostu zwracać uwagi na wysoką częstotliwość i ignorować część o niskiej częstotliwości. Dobry projekt EMI/EMC musi uwzględniać położenie urządzenia, rozmieszczenie stosu PCB, sposób ważnych połączeń, wybór urządzenia itp. już na początku układu. Jeśli z góry nie będzie lepszego rozwiązania, można to rozwiązać później. Uzyskany zostanie dwukrotnie lepszy wynik przy połowie wysiłku i zwiększeniu kosztów.
Przykładowo, położenie generatora zegara nie powinno znajdować się jak najbliżej złącza zewnętrznego, sygnał o dużej szybkości powinien docierać jak najdalej do warstwy wewnętrznej i zwracać uwagę na ciągłość dopasowania impedancji charakterystycznej oraz warstwę odniesienia w celu zmniejszenia odbicia, a nachylenie (szybkość narastania) sygnału wypychanego przez urządzenie powinno być jak najmniejsze, aby zmniejszyć wysoki. Wybierając kondensator odsprzęgający/bocznikujący, należy zwrócić uwagę, czy jego charakterystyka częstotliwościowa spełnia wymagania dotyczące redukcji hałas samolotu energetycznego.
Ponadto należy zwrócić uwagę na ścieżkę powrotną prądu sygnału o wysokiej częstotliwości, aby obszar pętli był jak najmniejszy (to znaczy impedancja pętli była jak najmniejsza) w celu zmniejszenia promieniowania. Możliwe jest również kontrolowanie zakresu hałasu o wysokiej częstotliwości poprzez podział formacji. Na koniec należy odpowiednio wybrać punkt uziemienia płytki PCB i obudowy (masa obudowy).
31. Jak wybrać narzędzia EDA?
W obecnym oprogramowaniu do projektowania płytek PCB analiza termiczna nie jest mocną stroną, dlatego nie zaleca się jej stosowania. W przypadku innych funkcji 1.3.4 możesz wybrać PADS lub Cadence, a stosunek wydajności do ceny jest dobry. Początkujący w projektowaniu PLD mogą korzystać ze zintegrowanego środowiska zapewnianego przez producentów chipów PLD, a narzędzia jednopunktowe można wykorzystać przy projektowaniu ponad miliona bramek.
32. Proszę polecić oprogramowanie EDA odpowiednie do szybkiego przetwarzania i transmisji sygnałów.
W przypadku konwencjonalnego projektowania obwodów, PADS firmy INNOVEDA jest bardzo dobry i dostępne jest odpowiednie oprogramowanie symulacyjne, a tego typu projekty często stanowią 70% zastosowań. W przypadku projektowania obwodów o dużej prędkości oraz obwodów mieszanych analogowych i cyfrowych rozwiązaniem Cadence powinno być oprogramowanie o lepszej wydajności i cenie. Oczywiście wydajność Mentora jest nadal bardzo dobra, zwłaszcza zarządzanie procesem projektowania powinno być najlepsze.
33. Wyjaśnienie znaczenia poszczególnych warstw płytki PCB
Topoverlay — nazwa urządzenia najwyższego poziomu, zwana także górnym sitodrukiem lub legendą najwyższego komponentu, np. R1 C5,
IC10.bottomoverlay – podobnie wielowarstwowy — – Jeśli projektujesz płytkę 4-warstwową, umieścisz wolny pad lub via, zdefiniujesz go jako multilay, to jego pad automatycznie pojawi się na 4 warstwach, jeśli zdefiniujesz go tylko jako warstwę wierzchnią, wtedy jego podkładka pojawi się tylko na górnej warstwie.
34. Na jakie aspekty należy zwrócić uwagę przy projektowaniu, trasowaniu i rozmieszczeniu płytek PCB wysokiej częstotliwości powyżej 2G?
Płytki drukowane o wysokiej częstotliwości powyżej 2G należą do projektów obwodów częstotliwości radiowych i nie są objęte zakresem dyskusji na temat projektowania szybkich obwodów cyfrowych. Układ i trasowanie obwodu RF należy rozważyć łącznie ze schematem, ponieważ układ i trasowanie będą miały wpływ na dystrybucję.
Co więcej, niektóre urządzenia pasywne w projektowaniu obwodów RF są realizowane poprzez definicję parametryczną i specjalną folię miedzianą. Dlatego narzędzia EDA są wymagane do zapewnienia urządzeń parametrycznych i edycji folii miedzianej o specjalnym kształcie.
Stacja pokładowa Mentor posiada dedykowany moduł projektowy RF, który spełnia te wymagania. Co więcej, ogólne projektowanie częstotliwości radiowych wymaga specjalnych narzędzi do analizy obwodów częstotliwości radiowych. Najbardziej znanym w branży jest eesoft firmy Agilent, który ma dobry interfejs z narzędziami Mentor.
35. Jakimi zasadami należy kierować się przy projektowaniu płytek PCB o wysokiej częstotliwości powyżej 2G?
Do projektowania linii mikropaskowych RF konieczne jest użycie narzędzi do analizy pola 3D w celu wyodrębnienia parametrów linii transmisyjnej. W tym narzędziu do wyodrębniania pól należy określić wszystkie reguły.
36. W przypadku płytki drukowanej ze wszystkimi sygnałami cyfrowymi na płycie znajduje się źródło zegara 80 MHz. Oprócz zastosowania siatki drucianej (uziemienia), jaki obwód należy zastosować jako zabezpieczenie, aby zapewnić wystarczającą zdolność przenoszenia?
Aby zapewnić zdolność zegara do napędzania, nie należy tego realizować poprzez zabezpieczenie. Ogólnie rzecz biorąc, zegar służy do sterowania chipem. Ogólne obawy dotyczące możliwości napędu zegara są spowodowane wielokrotnym obciążeniem zegara. Układ sterownika zegara służy do konwersji jednego sygnału zegara na kilka i stosowane jest połączenie punkt-punkt. Przy wyborze układu sterownika, oprócz upewnienia się, że zasadniczo odpowiada on obciążeniu, a zbocze sygnału spełnia wymagania (generalnie zegar jest sygnałem efektywnym zboczem), przy obliczaniu taktowania systemu należy uwzględnić opóźnienie zegara w sterowniku chip należy wziąć pod uwagę.
37. Jeśli używana jest oddzielna płytka sygnałowa zegara, jakiego rodzaju interfejs jest zwykle używany, aby zapewnić mniejszy wpływ na transmisję sygnału zegarowego?
Im krótszy sygnał zegarowy, tym mniejszy efekt linii przesyłowej. Użycie oddzielnej płytki sygnałowej zegara zwiększy długość trasowania sygnału. Problemem jest także uziemienie zasilania płytki. W przypadku transmisji na duże odległości zaleca się stosowanie sygnałów różnicowych. Rozmiar L może spełnić wymagania dotyczące pojemności dysku, ale zegar nie jest zbyt szybki, nie jest to konieczne.
38, 27M, linia zegara SDRAM (80M-90M), druga i trzecia harmoniczna tych linii zegara znajdują się właśnie w paśmie VHF, a zakłócenia są bardzo duże po wejściu wysokiej częstotliwości od strony odbiorczej. Oprócz skrócenia długości żyłki, jakie inne dobre sposoby?
Jeśli trzecia harmoniczna jest duża, a druga harmoniczna mała, może to być spowodowane tym, że współczynnik wypełnienia sygnału wynosi 50%, ponieważ w tym przypadku sygnał nie zawiera parzystych harmonicznych. W tym momencie konieczna jest modyfikacja współczynnika wypełnienia sygnału. Ponadto, jeśli sygnał zegarowy jest jednokierunkowy, zwykle stosuje się dopasowanie szeregowe końca źródła. Tłumi to odbicia wtórne bez wpływu na częstotliwość zbocza zegara. Dopasowaną wartość po stronie źródła można uzyskać, korzystając ze wzoru na poniższym rysunku.
39. Jaka jest topologia okablowania?
Topologia, niektóre nazywane są także kolejnością routingu. Dla kolejności okablowania podłączonej sieci wieloportowej.
40. Jak dostosować topologię okablowania, aby poprawić integralność sygnału?
Ten rodzaj kierunku sygnału sieciowego jest bardziej skomplikowany, ponieważ w przypadku sygnałów jednokierunkowych, dwukierunkowych i sygnałów o różnych poziomach topologia ma różne wpływy i trudno powiedzieć, która topologia jest korzystna dla jakości sygnału. Co więcej, podczas przeprowadzania symulacji wstępnej wybór topologii jest bardzo wymagający dla inżynierów i wymaga zrozumienia zasad obwodów, typów sygnałów, a nawet trudności z okablowaniem.
41. Jak zmniejszyć problemy EMI poprzez ustawienie stosu?
Przede wszystkim należy uwzględnić zakłócenia elektromagnetyczne systemu, a sama płytka PCB nie jest w stanie rozwiązać problemu. Myślę, że w przypadku EMI układanie stosów ma głównie na celu zapewnienie najkrótszej ścieżki powrotnej sygnału, zmniejszenie obszaru sprzęgania i tłumienie zakłóceń w trybie różnicowym. Ponadto warstwa uziemiająca i warstwa mocy są ściśle powiązane, a wydłużenie jest odpowiednio większe niż warstwa mocy, co dobrze tłumi zakłócenia w trybie wspólnym.
42. Dlaczego kładzie się miedź?
Ogólnie rzecz biorąc, istnieje kilka powodów, dla których warto układać miedź.
1. Kompatybilność elektromagnetyczna. W przypadku miedzi uziemiającej lub zasilającej o dużej powierzchni będzie ona odgrywać rolę ekranującą, a niektóre specjalne, takie jak PGND, będą odgrywać rolę ochronną.
2. Wymagania dotyczące procesu PCB. Ogólnie rzecz biorąc, aby zapewnić efekt galwanizacji lub laminowania bez deformacji, miedź układana jest na warstwie PCB przy mniejszej liczbie okablowania.
3. Wymagania dotyczące integralności sygnału, zapewniają pełną ścieżkę zwrotną sygnałom cyfrowym o wysokiej częstotliwości i ograniczają okablowanie sieci prądu stałego. Oczywiście istnieją również przyczyny rozpraszania ciepła, specjalna instalacja urządzenia wymaga ułożenia miedzi i tak dalej.
43. W systemie występują dsp i pld. Na jakie problemy należy zwrócić uwagę podczas okablowania?
Spójrz na stosunek szybkości sygnału do długości okablowania. Jeżeli opóźnienie sygnału w linii przesyłowej jest porównywalne z czasem zbocza zmiany sygnału, należy rozważyć problem integralności sygnału. Ponadto w przypadku wielu procesorów DSP topologia zegara i routingu sygnału danych będzie również wpływać na jakość i synchronizację sygnału, co wymaga uwagi.
44. Czy oprócz okablowania narzędzi Protel istnieją inne dobre narzędzia?
Jeśli chodzi o narzędzia, oprócz PROTEL istnieje wiele narzędzi do okablowania, takich jak MENTOR WG2000, seria EN2000 i powerpcb, allegro firmy Cadence, cadstar firmy Zuken, cr5000 itp., każdy z własnymi mocnymi stronami.
45. Co to jest „ścieżka powrotna sygnału”?
Ścieżka powrotna sygnału, czyli prąd powrotny. Gdy przesyłany jest szybki sygnał cyfrowy, sygnał przepływa od sterownika wzdłuż linii transmisyjnej PCB do obciążenia, a następnie obciążenie wraca do strony sterownika wzdłuż masy lub źródła zasilania najkrótszą ścieżką.
Ten sygnał zwrotny do masy lub źródła zasilania nazywany jest ścieżką powrotną sygnału. Dr Johnson wyjaśnił w swojej książce, że transmisja sygnału o wysokiej częstotliwości jest w rzeczywistości procesem ładowania pojemności dielektrycznej umieszczonej pomiędzy linią transmisyjną a warstwą prądu stałego. SI analizuje właściwości elektromagnetyczne tej obudowy i sprzężenie między nimi.
46. Jak przeprowadzić analizę SI na złączach?
W specyfikacji IBIS3.2 znajduje się opis modelu złącza. Generalnie używaj modelu EBD. Jeśli jest to płyta specjalna, np. płyta montażowa, wymagany jest model SPICE. Można także użyć oprogramowania do symulacji wielu płytek (HYPERLYNX lub IS_multiboard). Budując system wielopłytkowy, należy wprowadzić parametry rozmieszczenia złączy, które zazwyczaj można uzyskać z instrukcji złączy. Oczywiście ta metoda nie będzie wystarczająco dokładna, ale o ile będzie się mieścić w dopuszczalnym zakresie.
47. Jakie są sposoby rozwiązania umowy?
Zakończenie (terminal), znane również jako dopasowanie. Ogólnie rzecz biorąc, zgodnie z pozycją dopasowania, dzieli się ją na aktywne dopasowanie końca i dopasowanie terminala. Wśród nich dopasowanie źródła to zazwyczaj dopasowanie szeregowe rezystorów, a dopasowanie terminali to zazwyczaj dopasowanie równoległe. Istnieje wiele sposobów, w tym podciąganie rezystora, obniżanie rezystora, dopasowanie Thevenina, dopasowanie AC i dopasowanie diody Schottky'ego.
48. Jakie czynniki determinują sposób rozwiązania (dopasowania)?
Metoda dopasowywania jest ogólnie określana na podstawie charakterystyki BUFORA, warunków topologii, typów poziomów i metod oceny, a także należy wziąć pod uwagę współczynnik wypełnienia sygnału i pobór mocy systemu.
49. Jakie są zasady sposobu wypowiedzenia (dopasowania)?
Najbardziej krytycznym problemem w obwodach cyfrowych jest problem synchronizacji. Celem dodania dopasowania jest poprawa jakości sygnału i uzyskanie możliwego do określenia sygnału w momencie oceny. W przypadku sygnałów skutecznych na poziomie jakość sygnału jest stabilna przy założeniu zapewnienia czasu ustanawiania i utrzymywania; dla opóźnionych sygnałów skutecznych, przy założeniu zapewnienia monotoniczności opóźnienia sygnału, prędkość opóźnienia zmiany sygnału spełnia wymagania. W podręczniku produktu Mentor ICX znajduje się materiał na temat dopasowywania.
Ponadto w „High Speed Digital Design, podręczniku czarnej magii” znajduje się rozdział poświęcony terminalowi, który opisuje rolę dopasowania w integralności sygnału na podstawie zasady fal elektromagnetycznych, co można wykorzystać w celach informacyjnych.
50. Czy mogę wykorzystać model IBIS urządzenia do symulacji funkcji logicznej urządzenia? Jeśli nie, w jaki sposób można przeprowadzić symulacje obwodu na poziomie płytki i systemu?
Modele IBIS są modelami na poziomie behawioralnym i nie można ich używać do symulacji funkcjonalnej. Do symulacji funkcjonalnej wymagane są modele SPICE lub inne modele na poziomie strukturalnym.
51. W systemie, w którym współistnieją cyfra i analog, istnieją dwie metody przetwarzania. Jednym z nich jest oddzielenie masy cyfrowej od masy analogowej. Koraliki są podłączone, ale zasilanie nie jest separowane; drugim jest to, że zasilanie analogowe i zasilanie cyfrowe są oddzielone i połączone z FB, a masa jest uziemieniem ujednoliconym. Chciałbym zapytać pana Li, czy efekt tych dwóch metod jest taki sam?
Trzeba powiedzieć, że w zasadzie jest to samo. Ponieważ moc i masa są równoważne sygnałom o wysokiej częstotliwości.
Celem rozróżnienia części analogowych i cyfrowych jest przeciwdziałanie zakłóceniom, głównie zakłóceniom obwodów cyfrowych w obwodach analogowych. Jednakże segmentacja może skutkować niekompletną ścieżką powrotną sygnału, co wpływa na jakość sygnału cyfrowego i jakość EMC systemu.
Dlatego niezależnie od tego, która płaszczyzna zostanie podzielona, zależy to od tego, czy ścieżka powrotna sygnału zostanie powiększona i jak bardzo sygnał powrotny zakłóca normalny sygnał roboczy. Obecnie istnieją również projekty mieszane, niezależnie od zasilania i uziemienia. Podczas układania należy oddzielić układ i okablowanie zgodnie z częścią cyfrową i częścią analogową, aby uniknąć sygnałów międzyregionalnych.
52. Przepisy bezpieczeństwa: Jakie są konkretne znaczenia FCC i EMC?
FCC: federalna komisja ds. komunikacji Amerykańska Komisja ds. komunikacji
EMC: kompatybilność elektromagnetyczna kompatybilność elektromagnetyczna
FCC jest organizacją normalizacyjną, EMC jest standardem. Istnieją odpowiednie powody, standardy i metody badań dotyczące ogłaszania norm.
53. Co to jest dystrybucja różnicowa?
Sygnały różnicowe, z których niektóre nazywane są również sygnałami różnicowymi, wykorzystują dwa identyczne sygnały o przeciwnej polaryzacji do przesyłania jednego kanału danych i do oceny opierają się na różnicy poziomów tych dwóch sygnałów. Aby zapewnić całkowitą spójność obu sygnałów, należy je połączyć równolegle podczas okablowania, a szerokość i odstęp między liniami pozostaną niezmienione.
54. Jakie jest oprogramowanie do symulacji PCB?
Istnieje wiele rodzajów symulacji, szybka analiza integralności sygnału cyfrowego, analiza symulacyjna (SI). Powszechnie używane oprogramowanie to icx, Signalvision, Hyperlynx, XTK, spectraquest itp. Niektóre używają również Hspice.
55. W jaki sposób oprogramowanie do symulacji PCB przeprowadza symulację ROZKŁADU?
W szybkich obwodach cyfrowych, w celu poprawy jakości sygnału i zmniejszenia trudności w okablowaniu, zwykle stosuje się płytki wielowarstwowe w celu przypisania specjalnych warstw mocy i warstw uziemienia.
56. Jak postępować z układem i okablowaniem, aby zapewnić stabilność sygnałów powyżej 50M
Kluczem do szybkiego okablowania sygnału cyfrowego jest zmniejszenie wpływu linii transmisyjnych na jakość sygnału. Dlatego układ szybkich sygnałów powyżej 100 M wymaga, aby ścieżki sygnału były jak najkrótsze. W obwodach cyfrowych sygnały o dużej prędkości są definiowane przez czas opóźnienia narastania sygnału. Co więcej, różne typy sygnałów (takie jak TTL, GTL, LVTTL) mają różne metody zapewniania jakości sygnału.
57. Część RF jednostki zewnętrznej, część częstotliwości pośredniej, a nawet część obwodu niskiej częstotliwości monitorująca jednostkę zewnętrzną są często umieszczone na tej samej płytce drukowanej. Jakie są wymagania dotyczące materiału takiej płytki PCB? Jak zapobiec wzajemnemu zakłócaniu się obwodów RF, IF, a nawet niskich częstotliwości?
Dużym problemem jest projektowanie obwodów hybrydowych. Trudno jest znaleźć idealne rozwiązanie.
Ogólnie rzecz biorąc, obwód częstotliwości radiowej jest ułożony i okablowany jako niezależna pojedyncza płytka w systemie, a istnieje nawet specjalna wnęka ekranująca. Co więcej, obwód RF jest zazwyczaj jednostronny lub dwustronny, a obwód jest stosunkowo prosty, a wszystko to ma na celu zmniejszenie wpływu na parametry dystrybucji obwodu RF i poprawę spójności systemu RF.
W porównaniu z ogólnym materiałem FR4, płytki drukowane RF zwykle wykorzystują podłoża o wysokiej Q. Stała dielektryczna tego materiału jest stosunkowo mała, rozproszona pojemność linii transmisyjnej jest mała, impedancja jest wysoka, a opóźnienie transmisji sygnału jest małe. W projektowaniu obwodów hybrydowych, chociaż obwody RF i obwody cyfrowe są zbudowane na tej samej płytce drukowanej, zazwyczaj dzieli się je na obszar obwodu RF i obszar obwodu cyfrowego, które są rozmieszczone i okablowane oddzielnie. Użyj przelotek uziemiających i skrzynek ekranujących pomiędzy nimi.
58. W przypadku części RF, część częstotliwości pośredniej i część obwodu niskiej częstotliwości są rozmieszczone na tej samej płytce PCB. Jakie rozwiązanie ma mentor?
Oprogramowanie Mentor do projektowania systemów na poziomie płyty głównej, oprócz podstawowych funkcji projektowania obwodów, posiada również dedykowany moduł projektowania RF. W module projektowania schematów RF dostępny jest sparametryzowany model urządzenia oraz dwukierunkowy interfejs z narzędziami do analizy i symulacji obwodów RF, takimi jak EESOFT; w module RF LAYOUT dostępna jest funkcja edycji wzorców, specjalnie używana do układu obwodów RF i okablowania, a także dwukierunkowy interfejs narzędzi do analizy i symulacji obwodów RF, takich jak EESOFT, może odwracać etykiety wyników analizy i symulację z powrotem do schematu i PCB.
Jednocześnie, korzystając z funkcji zarządzania projektami oprogramowania Mentor, można łatwo zrealizować ponowne wykorzystanie projektu, wyprowadzenie projektu i wspólne projektowanie. Znacznie przyspiesz proces projektowania obwodów hybrydowych. Płytka telefonu komórkowego jest typową konstrukcją z obwodem mieszanym i wielu dużych producentów telefonów komórkowych wykorzystuje platformę projektową Mentor i eesoft firmy Angelon.
59. Jaka jest struktura produktu Mentor?
Narzędzia PCB firmy Mentor Graphics obejmują serię WG (dawniej Veribest) i Enterprise (boardstation).
60. W jaki sposób oprogramowanie do projektowania PCB firmy Mentor obsługuje pakiety BGA, PGA, COB i inne?
Autoaktywny RE firmy Mentor, opracowany w wyniku przejęcia firmy Veribest, to pierwszy w branży router bez siatki, działający pod dowolnym kątem. Jak wszyscy wiemy, w przypadku macierzy z siatką kulową kluczem do rozwiązania problemu szybkości routingu są urządzenia COB, routery bez siatki i routery z dowolnym kątem. W najnowszym autoaktywnym RE dodano funkcje takie jak pchanie przelotek, folia miedziana, REROUTE itp., aby ułatwić ich zastosowanie. Ponadto obsługuje routing o dużej szybkości, w tym routing sygnału i routing par różnicowych z wymogami opóźnienia czasowego.
61. W jaki sposób oprogramowanie do projektowania PCB firmy Mentor obsługuje pary linii różnicowych?
Po zdefiniowaniu przez oprogramowanie Mentor właściwości pary różnicowej, dwie pary różnicowe można poprowadzić razem, przy czym szerokość linii, odstępy i długość pary różnicowej są ściśle gwarantowane. Można je rozdzielić automatycznie w przypadku napotkania przeszkód, a metodę przelotową można wybrać przy zmianie warstw.
62. Na 12-warstwowej płytce drukowanej znajdują się trzy warstwy zasilania 2,2 V, 3,3 V, 5 V, a każdy z trzech zasilaczy znajduje się na jednej warstwie. Jak sobie poradzić z przewodem uziemiającym?
Ogólnie rzecz biorąc, trzy zasilacze są rozmieszczone odpowiednio na trzecim piętrze, co jest lepsze dla jakości sygnału. Ponieważ jest mało prawdopodobne, aby sygnał został rozdzielony na płaskie warstwy. Segmentacja krzyżowa jest krytycznym czynnikiem wpływającym na jakość sygnału, który jest zazwyczaj ignorowany przez oprogramowanie symulacyjne. W przypadku płaszczyzn mocy i płaszczyzn uziemienia jest to równoważne sygnałom o wysokiej częstotliwości. W praktyce oprócz uwzględnienia jakości sygnału należy wziąć pod uwagę sprzężenie płaszczyzny zasilania (wykorzystanie sąsiedniej płaszczyzny uziemienia w celu zmniejszenia impedancji prądu przemiennego płaszczyzny mocy) i symetrię stosu.
63. Jak sprawdzić, czy płytka opuszczająca fabrykę spełnia wymagania procesu projektowania?
Wielu producentów płytek PCB musi przejść test ciągłości sieci po włączeniu zasilania przed zakończeniem przetwarzania PCB, aby upewnić się, że wszystkie połączenia są prawidłowe. Jednocześnie coraz więcej producentów stosuje badania rentgenowskie w celu sprawdzenia niektórych usterek podczas trawienia lub laminowania.
W przypadku gotowej płytki po obróbce łat powszechnie stosuje się kontrolę testów ICT, która wymaga dodania punktów testowych ICT podczas projektowania PCB. Jeśli wystąpi problem, można również zastosować specjalne urządzenie do kontroli rentgenowskiej, aby wykluczyć, czy usterka jest spowodowana obróbką.
64. Czy „ochrona mechanizmu” jest ochroną obudowy?
Tak. Obudowa powinna być możliwie szczelna, używać mniej materiałów przewodzących lub nie stosować ich wcale i być jak najbardziej uziemiona.
65. Czy przy wyborze chipa należy wziąć pod uwagę problem esd samego chipa?
Niezależnie od tego, czy jest to deska dwuwarstwowa, czy wielowarstwowa, należy maksymalnie zwiększyć powierzchnię podłoża. Wybierając chip, należy wziąć pod uwagę charakterystykę ESD samego chipa. Są one zazwyczaj wspomniane w opisie chipa i nawet wydajność tego samego chipa różnych producentów będzie różna.
Zwróć większą uwagę na projekt i rozważ go bardziej kompleksowo, a wydajność płytki drukowanej będzie w pewnym stopniu gwarantowana. Jednak problem ESD może się nadal pojawiać, dlatego ochrona organizacji jest również bardzo ważna dla ochrony ESD.
66. Czy przy wykonywaniu płytki PCB, aby ograniczyć zakłócenia, przewód uziemiający powinien mieć formę zamkniętą?
Ogólnie rzecz biorąc, podczas wykonywania płytek PCB konieczne jest zmniejszenie obszaru pętli, aby zmniejszyć zakłócenia. Podczas układania drutu uziemiającego nie należy go układać w formie zamkniętej, ale w kształcie dendrytycznym. Powierzchnia ziemi.
67. Jeżeli emulator korzysta z jednego zasilacza, a płytka drukowana z jednego zasilacza, to czy masy obu zasilaczy należy ze sobą połączyć?
Lepiej byłoby zastosować osobny zasilacz, bo nie jest łatwo spowodować zakłócenia pomiędzy zasilaczami, a przecież większość sprzętu ma specyficzne wymagania. Ponieważ emulator i płytka PCB korzystają z dwóch zasilaczy, nie sądzę, że powinny mieć tę samą masę.
68. Obwód składa się z kilku płytek drukowanych. Czy powinni dzielić ziemię?
Obwód składa się z kilku płytek PCB, z których większość wymaga wspólnej masy, ponieważ niepraktyczne jest używanie kilku zasilaczy w jednym obwodzie. Ale jeśli masz specyficzne warunki, możesz zastosować inny zasilacz, oczywiście zakłócenia będą mniejsze.
69. Zaprojektuj podręczny produkt z wyświetlaczem LCD i metalową obudową. Podczas testowania ESD nie może przejść testu ICE-1000-4-2, CONTACT może przejść tylko 1100 V, a AIR może przejść tylko 6000 V. W teście sprzężenia ESD poziom może przekroczyć tylko 3000 V, a pion może przekroczyć 4000 V. Częstotliwość procesora wynosi 33 MHz. Czy jest jakiś sposób, aby przejść test ESD?
Produkty podręczne mają metalowe obudowy, więc problemy ESD muszą być bardziej oczywiste, a w przypadku wyświetlaczy LCD może występować więcej niekorzystnych zjawisk. Jeśli nie ma możliwości zmiany istniejącego materiału metalowego, zaleca się dodanie do mechanizmu materiału antyelektrycznego, aby wzmocnić uziemienie płytki drukowanej i jednocześnie znaleźć sposób na uziemienie wyświetlacza LCD. Oczywiście sposób działania zależy od konkretnej sytuacji.
70. Jakie aspekty należy wziąć pod uwagę projektując system zawierający DSP i PLD?
Jeśli chodzi o ogólny system, należy wziąć pod uwagę przede wszystkim części mające bezpośredni kontakt z ciałem człowieka i zapewnić odpowiednie zabezpieczenie obwodu i mechanizmu. Jeśli chodzi o wpływ ESD na system, zależy to od różnych sytuacji.
Czas publikacji: 19 marca 2023 r