1. Общие правила
1.1. Области проводки цифровых, аналоговых сигналов и сигналов DAA предварительно разделены на печатной плате.
1.2 Цифровые и аналоговые компоненты и соответствующая проводка должны быть максимально разделены и размещены в отдельных зонах проводки.
1.3 Трассы высокоскоростного цифрового сигнала должны быть как можно короче.
1.4. Следы чувствительных аналоговых сигналов должны быть как можно короче.
1.5 Разумное распределение мощности и земли.
1.6 DGND, AGND и поле разделены.
1.7. Используйте широкие провода для электропитания и важных сигнальных трасс.
1.8 Цифровая цепь размещается рядом с интерфейсом параллельной шины/последовательного DTE, а схема DAA размещается рядом с интерфейсом телефонной линии.
2. Размещение компонентов
2.1 На принципиальной схеме системы:
а) Разделить цифровые, аналоговые цепи, цепи DAA и связанные с ними цепи;
б) Разделить цифровые, аналоговые, смешанные цифро-аналоговые компоненты в каждой цепи;
в) Обратите внимание на расположение контактов питания и сигнальных контактов каждой микросхемы.
2.2 Предварительно разделите на печатной плате площадь проводки цифровых, аналоговых цепей и цепей DAA (общее соотношение 2/1/1), держите цифровые и аналоговые компоненты и соответствующую им проводку как можно дальше и ограничьте их соответствующими места проводки.
Примечание. Когда схема DAA занимает большую часть, через ее зону проводки будет проходить больше трасс сигналов управления/состояния, которые можно регулировать в соответствии с местными правилами, такими как расстояние между компонентами, подавление высокого напряжения, ограничение тока и т. д.
2.3 После того, как предварительное разделение выполнено, приступаем к размещению компонентов из Коннектора и Джека:
а) Положение штекера зарезервировано вокруг разъема и гнезда;
б) Оставьте место для силовой и заземляющей проводки вокруг компонентов;
в) Отложите положение соответствующего плагина вокруг разъема.
2.4 Гибридные компоненты, занявшие первое место (такие как модемные устройства, аналого-цифровые преобразователи, микросхемы цифро-аналогового преобразования и т. д.):
а) Определите направление размещения компонентов и постарайтесь расположить контакты цифрового и аналогового сигналов лицом к соответствующим участкам проводки;
б) Разместите компоненты на стыке зон маршрутизации цифровых и аналоговых сигналов.
2.5 Разместите все аналоговые устройства:
а) Разместите компоненты аналоговой схемы, включая схемы DAA;
б) аналоговые устройства размещаются близко друг к другу и размещаются на той стороне печатной платы, которая включает в себя дорожки сигналов TXA1, TXA2, RIN, VC и VREF;
в) Избегайте размещения компонентов с высоким уровнем шума вокруг трасс сигналов TXA1, TXA2, RIN, VC и VREF;
г) Для последовательных модулей DTE: DTE EIA/TIA-232-E.
Приемник/формирователь сигналов последовательного интерфейса должен располагаться как можно ближе к разъему и вдали от маршрутизации высокочастотного тактового сигнала, чтобы уменьшить/избежать добавления устройств шумоподавления на каждой линии, таких как дроссели и конденсаторы.
2.6 Разместите цифровые компоненты и развязывающие конденсаторы:
а) Цифровые компоненты размещены вместе, чтобы уменьшить длину проводки;
б) Установите развязывающий конденсатор емкостью 0,1 мкФ между источником питания и землей микросхемы и сделайте соединительные провода как можно короче, чтобы уменьшить электромагнитные помехи;
в) В модулях параллельных шин компоненты располагаются близко друг к другу.
Разъем расположен на краю, чтобы соответствовать стандарту интерфейса прикладной шины, например, длина линии шины ISA ограничена 2,5 дюймами;
г) Для последовательных модулей DTE схема интерфейса расположена рядом с разъемом;
д) Схема кварцевого генератора должна располагаться как можно ближе к приводному устройству.
2.7 Заземляющие провода каждой зоны обычно подключаются в одной или нескольких точках с помощью резисторов или шариков сопротивлением 0 Ом.
3. Маршрутизация сигнала
3.1 При маршрутизации сигнала модема сигнальные линии, подверженные помехам, и сигнальные линии, чувствительные к помехам, должны располагаться как можно дальше. Если это неизбежно, используйте для изоляции нейтральную сигнальную линию.
3.2 Проводка цифрового сигнала должна быть расположена как можно дальше в зоне проводки цифрового сигнала;
Проводку аналогового сигнала следует размещать как можно дальше в зоне проводки аналогового сигнала;
(Изолирующие трассы могут быть предварительно размещены для ограничения, чтобы предотвратить выход трасс за пределы области маршрутизации)
Трассы цифровых и аналоговых сигналов расположены перпендикулярно, чтобы уменьшить перекрестную связь.
3.3. Используйте изолированные трассы (обычно заземленные), чтобы ограничить трассы аналогового сигнала областью маршрутизации аналогового сигнала.
а) Изолированные заземляющие дорожки в аналоговой зоне расположены по обеим сторонам печатной платы вокруг области проводки аналогового сигнала, с шириной линии 50–100 мил;
б) Изолированные дорожки заземления в цифровой области прокладываются вокруг области проводки цифрового сигнала с обеих сторон печатной платы с шириной линии 50–100 мил, а ширина одной стороны печатной платы должна составлять 200 мил.
3.4 Ширина сигнальной линии интерфейса параллельной шины > 10 мил (обычно 12-15 мил), например /HCS, /HRD, /HWT, /RESET.
3.5 Толщина линий аналоговых сигналов составляет >10 мил (обычно 12-15 мил), таких как MICM, MICV, SPKV, VC, VREF, TXA1, TXA2, RXA, TELIN, TELOUT.
3.6 Все остальные дорожки сигнала должны быть как можно шире, ширина линии должна быть > 5 мил (обычно 10 мил), а дорожки между компонентами должны быть как можно короче (при размещении устройств следует учитывать это заранее).
3.7 Ширина линии развязывающего конденсатора соответствующей микросхемы должна быть >25 мил, и следует избегать использования переходных отверстий, насколько это возможно. 3.8 Сигнальные линии, проходящие через различные области (например, типичные низкоскоростные сигналы управления/состояния), должны проходить через изолированные заземляющие провода в одной точке (предпочтительно) или в двух точках. Если дорожка находится только на одной стороне, изолированная дорожка заземления может перейти на другую сторону печатной платы, чтобы пропустить дорожку сигнала и сохранить ее непрерывность.
3.9. Избегайте использования углов под углом 90 градусов для маршрутизации высокочастотных сигналов и используйте плавные дуги или углы под углом 45 градусов.
3.10 Маршрутизация высокочастотных сигналов должна сократить использование сквозных соединений.
3.11. Держите все следы сигнала подальше от схемы кварцевого генератора.
3.12 Для маршрутизации высокочастотных сигналов следует использовать единую непрерывную маршрутизацию, чтобы избежать ситуации, когда несколько участков трассировки выходят из одной точки.
3.13 В контуре DAA оставьте пространство не менее 60 мил вокруг перфорации (все слои).
4. Источник питания
4.1 Определите взаимосвязь подключения питания.
4.2 В зоне проводки цифрового сигнала используйте электролитический конденсатор емкостью 10 мкФ или танталовый конденсатор параллельно с керамическим конденсатором емкостью 0,1 мкФ, а затем подключите его между источником питания и землей. Разместите один на конце входа питания и на самом дальнем конце печатной платы, чтобы предотвратить скачки мощности, вызванные шумовыми помехами.
4.3. Для двухсторонних плат в том же слое, что и схема энергопотребления, окружите схему силовыми дорожками шириной 200 мил с обеих сторон. (Другая сторона должна быть обработана так же, как и цифровая земля)
4.4. Как правило, сначала прокладываются трассы питания, а затем трассы сигналов.
5. земля
5.1 В двусторонней плате неиспользуемые области вокруг и под цифровыми и аналоговыми компонентами (кроме DAA) заполняются цифровыми или аналоговыми областями, при этом одни и те же области каждого слоя соединяются вместе, а одни и те же области разных слоев подключение через несколько переходных отверстий: вывод DGND модема подключен к цифровой земле, а контакт AGND подключен к аналоговой земле; цифровая земля и аналоговая земля разделены прямым зазором.
5.2 На четырехслойной плате используйте цифровые и аналоговые заземляющие области для покрытия цифровых и аналоговых компонентов (кроме DAA); вывод DGND модема подключен к цифровой земле, а контакт AGND подключен к аналоговой земле; цифровая и аналоговая заземления разделены прямым зазором.
5.3 Если в конструкции предусмотрен фильтр электромагнитных помех, у интерфейсного гнезда должно быть зарезервировано определенное место. В этой области можно разместить большинство устройств EMI (бусины/конденсаторы); подключен к нему.
5.4 Питание каждого функционального модуля должно быть отдельным. Функциональные модули можно разделить на: интерфейс параллельной шины, дисплей, цифровую схему (SRAM, EPROM, модем) и DAA и т. д. Питание/земля каждого функционального модуля может быть подключена только к источнику питания/земли.
5.5 Для последовательных модулей DTE используйте развязывающие конденсаторы, чтобы уменьшить связь по мощности, и сделайте то же самое для телефонных линий.
5.6 Заземляющий провод подключается через одну точку, по возможности используйте Бусинку; если необходимо подавить электромагнитные помехи, разрешите подключение заземляющего провода в других местах.
5.7 Все заземляющие провода должны быть как можно шире, 25–50 мил.
5.8. Конденсаторные дорожки между всеми источниками питания/землей ИС должны быть как можно короче, сквозные отверстия не должны использоваться.
6. Схема кварцевого генератора
6.1 Все дорожки, подключенные к входным/выходным клеммам кварцевого генератора (например, XTLI, XTLO), должны быть как можно короче, чтобы уменьшить влияние шумовых помех и распределенной емкости на кристалл. Трасса XTLO должна быть как можно короче, а угол изгиба не должен быть меньше 45 градусов. (Поскольку XTLO подключен к драйверу с быстрым нарастанием и высоким током)
6.2 На двухсторонней плате отсутствует слой заземления, а заземляющий провод конденсатора кварцевого генератора должен быть подключен к устройству коротким проводом как можно более широкой ширины.
Вывод DGND находится ближе всего к кварцевому генератору и минимизирует количество переходных отверстий.
6.3 Если возможно, заземлите корпус кристалла.
6.4 Подключите резистор сопротивлением 100 Ом между выводом XTLO и узлом кристалла/конденсатора.
6.5 Земля конденсатора кварцевого генератора напрямую подключена к выводу GND модема. Не используйте область заземления или заземляющие дорожки для подключения конденсатора к выводу GND модема.
7. Независимая конструкция модема с использованием интерфейса EIA/TIA-232.
7.1 Используйте металлический футляр. Если требуется пластиковый корпус, внутрь следует наклеить металлическую фольгу или распылить проводящий материал для уменьшения электромагнитных помех.
7.2 Установите дроссели одинакового типа на каждый шнур питания.
7.3 Компоненты размещаются вместе и рядом с разъемом интерфейса EIA/TIA-232.
7.4 Все устройства EIA/TIA-232 индивидуально подключаются к питанию/земле от источника питания. Источником питания/земли должен быть входной разъем питания на плате или выходной разъем микросхемы регулятора напряжения.
7.5 Кабель EIA/TIA-232 от заземления сигнала к цифровому заземлению.
7.6 В следующих случаях экран кабеля EIA/TIA-232 не требуется подключать к корпусу модема; пустое соединение; подключен к цифровой земле через шину; кабель EIA/TIA-232 напрямую подключается к цифровой земле, когда магнитное кольцо размещается рядом с корпусом модема.
8. Провода конденсаторов цепей VC и VREF должны быть как можно короче и располагаться в нейтральной зоне.
8.1 Подключите положительную клемму электролитического конденсатора VC 10 мкФ и конденсатора VC 0,1 мкФ к выводу VC (PIN24) модема через отдельный провод.
8.2 Подключите отрицательную клемму электролитического конденсатора VC 10 мкФ и конденсатора 0,1 мкФ VC к выводу AGND (PIN34) модема через бусинку и используйте независимый провод.
8.3 Подключите положительную клемму электролитического конденсатора VREF 10 мкФ и конденсатора VC 0,1 мкФ к выводу VREF (PIN25) модема через отдельный провод.
8.4. Подключите отрицательную клемму электролитического конденсатора VREF 10 мкФ и конденсатора VC 0,1 мкФ к выводу VC (PIN24) модема через независимую дорожку; обратите внимание, что он не зависит от трассировки 8.1.
ВРЕФ ——+——–+
┿ 10u ┿ 0,1u
ВК ——+——–+
┿ 10u ┿ 0,1u
+——–+—–~~~~~—+ AGND
Используемый бисер должен соответствовать:
Импеданс = 70 Вт при 100 МГц;;
номинальный ток = 200мА;;
Максимальное сопротивление = 0,5 Вт.
9. Интерфейс телефона и трубки
9.1 Разместите дроссель на границе между наконечником и кольцом.
9.2 Метод развязки телефонной линии аналогичен методу развязки источника питания с использованием таких методов, как добавление комбинации индуктивностей, дросселя и конденсатора. Однако отключение телефонной линии является более сложной и более примечательной задачей, чем отключение источника питания. Обычно положения этих устройств резервируются для регулировки во время сертификации испытаний производительности/ЭМП.
Время публикации: 11 мая 2023 г.