1. Všeobecné pravidlá
1.1 Oblasti zapojenia digitálneho, analógového a DAA signálu sú na doske plošných spojov vopred rozdelené.
1.2 Digitálne a analógové komponenty a zodpovedajúca kabeláž by mali byť čo najviac oddelené a umiestnené vo vlastných oblastiach elektroinštalácie.
1.3 Stopy vysokorýchlostného digitálneho signálu by mali byť čo najkratšie.
1.4 Udržujte citlivé stopy analógového signálu čo najkratšie.
1.5 Rozumné rozloženie výkonu a uzemnenia.
1.6 DGND, AGND a pole sú oddelené.
1.7 Použite široké vodiče na napájanie a kritické stopy signálu.
1.8 Digitálny obvod je umiestnený v blízkosti rozhrania paralelnej zbernice/sériového DTE a obvod DAA je umiestnený v blízkosti rozhrania telefónnej linky.
2. Umiestnenie komponentov
2.1 V schéme zapojenia systému:
a) Rozdeľte digitálne, analógové, DAA obvody a ich súvisiace obvody;
b) Rozdeľte digitálne, analógové, zmiešané digitálne/analógové komponenty do každého obvodu;
c) Venujte pozornosť umiestneniu napájacieho zdroja a signálnych kolíkov každého čipu IC.
2.2 Predbežne rozdeľte oblasť zapojenia digitálnych, analógových a DAA obvodov na doske plošných spojov (všeobecný pomer 2/1/1) a ponechajte digitálne a analógové komponenty a ich zodpovedajúce zapojenie čo najďalej a obmedzte ich na príslušné elektroinštalácie.
Poznámka: Keď obvod DAA zaberá veľkú časť, cez oblasť jeho zapojenia bude prechádzať viac stôp riadiacich/stavových signálov, ktoré je možné upraviť podľa miestnych predpisov, ako je rozstup komponentov, potlačenie vysokého napätia, limit prúdu atď.
2.3 Po dokončení predbežného rozdelenia začnite umiestňovať komponenty z konektora a konektora:
a) Poloha zásuvného modulu je vyhradená okolo konektora a konektora;
b) Okolo komponentov ponechajte priestor na napájanie a uzemnenie;
c) Odložte polohu zodpovedajúceho zásuvného modulu okolo zásuvky.
2.4 Hybridné komponenty na prvom mieste (ako sú modemové zariadenia, A/D, D/A konverzné čipy atď.):
a) Určite smer umiestnenia komponentov a pokúste sa, aby kolíky digitálneho signálu a analógového signálu smerovali k príslušným oblastiam zapojenia;
b) Umiestnite komponenty na križovatku oblastí smerovania digitálneho a analógového signálu.
2.5 Umiestnite všetky analógové zariadenia:
a) Umiestnite komponenty analógového obvodu vrátane obvodov DAA;
b) Analógové zariadenia sú umiestnené blízko seba a umiestnené na strane PCB, ktorá obsahuje stopy signálu TXA1, TXA2, RIN, VC a VREF;
c) Neumiestňujte vysokošumové komponenty okolo trás signálu TXA1, TXA2, RIN, VC a VREF;
d) Pre sériové moduly DTE, DTE EIA/TIA-232-E
Prijímač/ovládač signálov sériového rozhrania by mal byť čo najbližšie ku konektoru a ďalej od smerovania vysokofrekvenčného hodinového signálu, aby sa znížilo/zabránilo pridávaniu zariadení na potlačenie šumu na každej linke, ako sú tlmivky a kondenzátory.
2.6 Umiestnite digitálne komponenty a oddeľovacie kondenzátory:
a) Digitálne komponenty sú umiestnené spolu, aby sa skrátila dĺžka vedenia;
b) Umiestnite 0,1uF oddeľovací kondenzátor medzi napájací zdroj a uzemnenie IC a spojovacie vodiče udržujte čo najkratšie, aby ste znížili EMI;
c) Pri moduloch paralelnej zbernice sú komponenty blízko seba
Konektor je umiestnený na okraji, aby vyhovoval štandardu rozhrania aplikačnej zbernice, napríklad dĺžka linky ISA zbernice je obmedzená na 2,5 palca;
d) Pre sériové moduly DTE je obvod rozhrania blízko konektora;
e) Obvod kryštálového oscilátora by mal byť čo najbližšie k jeho hnaciemu zariadeniu.
2.7 Uzemňovacie vodiče každej oblasti sú zvyčajne spojené v jednom alebo viacerých bodoch s odpormi alebo guľôčkami 0 Ohm.
3. Smerovanie signálu
3.1 Pri smerovaní signálu modemu by mali byť signálové vedenia náchylné na šum a signálové vedenia náchylné na rušenie čo najďalej.Ak je to nevyhnutné, použite na izoláciu neutrálne signálne vedenie.
3.2 Digitálne signálové vedenie by malo byť umiestnené čo najviac v oblasti digitálneho signálového vedenia;
Káblové vedenie analógového signálu by malo byť čo najviac umiestnené v oblasti vedenia analógového signálu;
(Stopy izolácie môžu byť vopred umiestnené na obmedzenie, aby sa zabránilo smerovaniu stôp mimo oblasť smerovania)
Stopy digitálneho signálu a stopy analógového signálu sú kolmé, aby sa znížila krížová väzba.
3.3 Použite izolované stopy (zvyčajne uzemnené) na obmedzenie stôp analógového signálu do oblasti smerovania analógového signálu.
a) Izolované zemné stopy v analógovej oblasti sú usporiadané na oboch stranách dosky plošných spojov okolo oblasti vedenia analógového signálu so šírkou vedenia 50-100 mil;
b) Izolované zemné stopy v digitálnej oblasti sú vedené okolo oblasti vedenia digitálneho signálu na oboch stranách dosky plošných spojov so šírkou čiary 50-100 mil a šírka jednej strany dosky plošných spojov by mala byť 200 mil.
3.4 Šírka signálového vedenia paralelného rozhrania zbernice > 10mil (všeobecne 12-15mil), ako napríklad /HCS, /HRD, /HWT, /RESET.
3.5 Šírka čiary stôp analógového signálu je >10mil (všeobecne 12-15mil), ako napríklad MICM, MICV, SPKV, VC, VREF, TXA1, TXA2, RXA, TELIN, TELOUT.
3.6 Všetky ostatné stopy signálu by mali byť čo najširšie, šírka čiary by mala byť > 5 mil (vo všeobecnosti 10 mil) a stopy medzi komponentmi by mali byť čo najkratšie (pri umiestňovaní zariadení je potrebné zvážiť predbežné zváženie).
3.7 Šírka linky premosťovacieho kondenzátora k príslušnému integrovanému obvodu by mala byť >25mil a čo najviac by sa malo vyhnúť použitiu priechodov.3.8 Signálne vedenia prechádzajúce rôznymi oblasťami (ako sú typické nízkorýchlostné riadiace/stavové signály) by mali prejsť cez izolované uzemňovacie vodiče v jednom bode (výhodne) alebo dvoch bodoch.Ak je stopa len na jednej strane, izolovaná zemná stopa môže prejsť na druhú stranu PCB, aby preskočila stopu signálu a udržala ju nepretržitú.
3.9 Vyhnite sa používaniu 90-stupňových rohov na smerovanie vysokofrekvenčného signálu a používajte hladké oblúky alebo 45-stupňové rohy.
3.10 Smerovanie vysokofrekvenčného signálu by malo obmedziť používanie pripojení cez.
3.11 Udržujte všetky stopy signálu mimo obvodu kryštálového oscilátora.
3.12 Pre smerovanie vysokofrekvenčného signálu by sa malo použiť jedno súvislé smerovanie, aby sa predišlo situácii, keď niekoľko úsekov smerovania siaha z jedného bodu.
3.13 V obvode DAA ponechajte okolo perforácie (všetky vrstvy) priestor aspoň 60 mil.
4. Napájanie
4.1 Určte vzťah pripojenia napájania.
4.2 V oblasti vedenia digitálneho signálu použite 10uF elektrolytický kondenzátor alebo tantalový kondenzátor paralelne s 0,1uF keramickým kondenzátorom a potom ho pripojte medzi napájací zdroj a zem.Umiestnite jeden na koniec napájacieho vstupu a na najvzdialenejší koniec dosky plošných spojov, aby ste predišli napájacím špičkám spôsobeným rušením hluku.
4.3 Pri obojstranných doskách, v rovnakej vrstve ako obvod spotrebúvajúci energiu, obklopte obvod napájacími stopami so šírkou čiary 200 mil na oboch stranách.(Druhá strana musí byť spracovaná rovnakým spôsobom ako digitálna zem)
4.4 Vo všeobecnosti sa najprv rozložia priebehy výkonu a potom sa vytýčia stopy signálu.
5. zem
5.1 Na obojstrannej doske sú nevyužité oblasti okolo a pod digitálnymi a analógovými komponentmi (okrem DAA) vyplnené digitálnymi alebo analógovými oblasťami a rovnaké oblasti každej vrstvy sú spojené dohromady a rovnaké oblasti rôznych vrstiev sú pripojený cez viaceré priechody: Kolík DGND modemu je pripojený k digitálnej uzemňovacej oblasti a kolík AGND je pripojený k analógovej uzemňovacej oblasti;digitálna pozemná oblasť a analógová pozemná oblasť sú oddelené rovnou medzerou.
5.2 V štvorvrstvovej doske použite digitálne a analógové uzemňovacie oblasti na pokrytie digitálnych a analógových komponentov (okrem DAA);kolík DGND modemu je pripojený k digitálnej uzemňovacej oblasti a kolík AGND je pripojený k analógovej uzemňovacej oblasti;digitálna pozemná oblasť a analógová pozemná oblasť sú oddelené rovnou medzerou.
5.3 Ak sa v návrhu vyžaduje filter EMI, na zásuvke rozhrania by mal byť vyhradený určitý priestor.Väčšina zariadení EMI (guľôčok/kondenzátorov) môže byť umiestnená v tejto oblasti;pripojený k nemu.
5.4 Napájanie každého funkčného modulu by malo byť oddelené.Funkčné moduly je možné rozdeliť na: rozhranie paralelnej zbernice, displej, digitálny obvod (SRAM, EPROM, Modem) a DAA atď. Napájanie/uzemnenie každého funkčného modulu je možné pripojiť len na zdroj napájania/zem.
5.5 Pre sériové moduly DTE použite oddeľovacie kondenzátory, aby ste znížili napájanie, a urobte to isté pre telefónne linky.
5.6 Uzemňovací vodič je pripojený cez jeden bod, ak je to možné, použite Bead;ak je potrebné potlačiť EMI, povoľte pripojenie uzemňovacieho vodiča na iných miestach.
5.7 Všetky uzemňovacie vodiče by mali byť čo najširšie, 25-50mil.
5.8 Dráhy kondenzátora medzi napájaním všetkých integrovaných obvodov/uzemnením by mali byť čo najkratšie a nemali by sa používať žiadne priechodné otvory.
6. Obvod kryštálového oscilátora
6.1 Všetky trasy pripojené k vstupným/výstupným svorkám kryštálového oscilátora (ako XTLI, XTLO) by mali byť čo najkratšie, aby sa znížil vplyv rušenia šumom a rozložená kapacita na kryštál.Stopa XTLO by mala byť čo najkratšia a uhol ohybu by nemal byť menší ako 45 stupňov.(Pretože XTLO je pripojené k meniču s rýchlym nábehom a vysokým prúdom)
6.2 Na obojstrannej doske nie je žiadna uzemňovacia vrstva a uzemňovací vodič kondenzátora kryštálového oscilátora by mal byť pripojený k zariadeniu krátkym vodičom čo najširším
Pin DGND najbližšie ku kryštálovému oscilátoru a minimalizujte počet priechodov.
6.3 Ak je to možné, uzemnite kryštálové puzdro.
6.4 Pripojte 100 Ohmový odpor medzi kolík XTLO a uzol kryštálu/kondenzátora.
6.5 Zem kondenzátora kryštálového oscilátora je priamo spojená s kolíkom GND modemu.Na pripojenie kondenzátora ku kolíku GND modemu nepoužívajte uzemňovaciu oblasť ani uzemňovacie stopy.
7. Nezávislý návrh modemu pomocou rozhrania EIA/TIA-232
7.1 Použite kovové puzdro.Ak sa vyžaduje plastový obal, mala by sa dovnútra vložiť kovová fólia alebo by sa mal nastriekať vodivý materiál, aby sa znížilo EMI.
7.2 Na každý napájací kábel umiestnite tlmivky rovnakého vzoru.
7.3 Komponenty sú umiestnené spolu av blízkosti konektora rozhrania EIA/TIA-232.
7.4 Všetky zariadenia EIA/TIA-232 sú jednotlivo pripojené k napájaniu/uzemneniu zo zdroja napájania.Zdrojom napájania/uzemnenia by mala byť vstupná svorka napájania na doske alebo výstupná svorka čipu regulátora napätia.
7.5 Zem signálu kábla EIA/TIA-232 k digitálnej zemi.
7.6 V nasledujúcich prípadoch nemusí byť tienenie kábla EIA/TIA-232 pripojené k plášťu modemu;prázdne spojenie;pripojený k digitálnej zemi cez guľôčku;kábel EIA/TIA-232 je priamo pripojený k digitálnemu uzemneniu, keď je magnetický krúžok umiestnený blízko krytu modemu.
8. Zapojenie obvodových kondenzátorov VC a VREF by malo byť čo najkratšie a umiestnené v neutrálnej oblasti.
8.1 Pripojte kladný pól 10uF VC elektrolytického kondenzátora a 0,1uF VC kondenzátora k VC kolíku (PIN24) modemu pomocou samostatného vodiča.
8.2 Pripojte záporný pól 10uF VC elektrolytického kondenzátora a 0,1uF VC kondenzátora ku kolíku AGND (PIN34) modemu cez guľôčku a použite nezávislý vodič.
8.3 Pripojte kladnú svorku 10uF VREF elektrolytického kondenzátora a 0,1uF VC kondenzátora k VREF kolíku (PIN25) modemu cez samostatný vodič.
8.4 Pripojte zápornú svorku 10uF VREF elektrolytického kondenzátora a 0,1uF VC kondenzátora k VC kolíku (PIN24) modemu prostredníctvom nezávislého vedenia;Všimnite si, že je nezávislý od stopy 8.1.
VREF ——+——–+
┿ 10u ┿ 0,1u
VC ——+——–+
┿ 10u ┿ 0,1u
+——–+—–~~~~~—+ AGND
Použitá perlička by mala spĺňať:
Impedancia = 70W pri 100MHz;
menovitý prúd = 200mA;;
Maximálny odpor = 0,5W.
9. Rozhranie telefónu a slúchadla
9.1 Umiestnite sýtič na rozhranie medzi hrotom a krúžkom.
9.2 Metóda oddelenia telefónnej linky je podobná ako pri napájaní, pričom sa používajú metódy ako pridanie kombinácie indukčnosti, tlmivky a kondenzátora.Odpojenie telefónnej linky je však náročnejšie a pozoruhodnejšie ako odpojenie napájania.Všeobecnou praxou je vyhradiť pozície týchto zariadení na nastavenie počas certifikácie výkonu/EMI testu.
Čas odoslania: 11. máj 2023