PCB (Printed Circuit Board), det kinesiska namnet är tryckt kretskort, även känt som tryckt kretskort, är en viktig elektronisk komponent, ett stöd för elektroniska komponenter och en bärare för elektriska anslutningar av elektroniska komponenter.Eftersom det är gjort med elektronisk utskrift kallas det ett "tryckt" kretskort.
1. Hur väljer man PCB-kort?
Valet av kretskort måste ha en balans mellan att uppfylla designkrav, massproduktion och kostnad.Konstruktionskraven innehåller både elektriska och mekaniska komponenter.Vanligtvis är denna materialfråga viktigare när man designar kretskort med mycket hög hastighet (frekvens högre än GHz).
Till exempel kanske FR-4-materialet som vanligtvis används idag inte är lämpligt eftersom den dielektriska förlusten vid en frekvens på flera GHz kommer att ha stor inverkan på signaldämpningen.När det gäller elektricitet är det nödvändigt att uppmärksamma om dielektricitetskonstanten (dielektricitetskonstanten) och dielektrisk förlust är lämpliga för den designade frekvensen.
2. Hur undviker man högfrekventa störningar?
Grundidén med att undvika högfrekventa störningar är att minimera störningen av högfrekventa signalelektromagnetiska fält, som är den så kallade överhörningen (Crosstalk).Du kan öka avståndet mellan höghastighetssignalen och den analoga signalen, eller lägga till markskydds-/shuntspår bredvid den analoga signalen.Var också uppmärksam på brusstörningarna från den digitala jordningen till den analoga jordningen.
3. Hur löser man problemet med signalintegritet i höghastighetsdesign?
Signalintegritet är i grunden en fråga om impedansmatchning.Faktorerna som påverkar impedansanpassningen inkluderar strukturen och utgångsimpedansen för signalkällan, kurvans karakteristiska impedans, belastningsändens egenskaper och kurvans topologi.Lösningen är att förlita sig på terminering och justera ledningarnas topologi.
4. Hur realiseras differentialfördelningsmetoden?
Det finns två punkter att vara uppmärksam på i ledningarna för differentialparet.En är att längden på de två linjerna ska vara så lång som möjligt.Det finns två parallella sätt, det ena är att de två linjerna löper på samma ledningsskikt (sida-vid-sida), och det andra är att de två linjerna löper på de övre och nedre intilliggande skikten (över-under).I allmänhet används den förra sida vid sida (sida vid sida, sida vid sida) på många sätt.
5. För en klocksignallinje med endast en utgång, hur implementerar man differentialledningar?
För att använda differentialledningar är det bara meningsfullt att signalkällan och mottagaren båda är differentialsignaler.Det är alltså inte möjligt att använda differentialledningar för en klocksignal med endast en utgång.
6. Kan ett matchande motstånd läggas till mellan differentialledningsparen vid den mottagande änden?
Matchningsresistansen mellan differentiallinjeparen vid den mottagande änden adderas vanligtvis, och dess värde bör vara lika med värdet på differentialimpedansen.På så sätt blir signalkvaliteten bättre.
7. Varför ska ledningarna för differentialpar vara nära och parallella?
Rutningen av differentialpar bör vara ordentligt nära och parallell.Den så kallade korrekta närheten beror på att avståndet kommer att påverka värdet på differentialimpedansen, vilket är en viktig parameter för att designa ett differentialpar.Behovet av parallellitet beror också på behovet av att bibehålla konsistensen hos differentialimpedansen.Om de två linjerna är långt borta eller nära kommer differentialimpedansen att vara inkonsekvent, vilket kommer att påverka signalintegriteten (signalintegriteten) och tidsfördröjningen (tidsfördröjningen).
8. Hur man hanterar några teoretiska konflikter i faktiska ledningar
I grund och botten är det rätt att separera den analoga/digitala jordningen.Det bör noteras att signalspåren inte bör korsa den delade platsen (vallgraven) så mycket som möjligt, och returströmvägen (returströmbanan) för strömförsörjningen och signalen bör inte bli för stor.
Kristalloscillatorn är en analog oscillationskrets med positiv feedback.För att ha en stabil oscillationssignal måste den uppfylla specifikationerna för loopförstärkning och fas.Svängningsspecifikationen för den här analoga signalen störs dock lätt, och till och med tillägg av markskyddsspår kanske inte helt kan isolera störningen.Och om det är för långt bort kommer bruset på jordplanet också att påverka den positiva återkopplingsoscillationskretsen.Därför måste avståndet mellan kristalloscillatorn och chippet vara så nära som möjligt.
Det finns faktiskt många konflikter mellan höghastighetsdirigering och EMI-krav.Men grundprincipen är att motstånden och kondensatorerna eller ferritpärlorna som läggs till på grund av EMI inte kan orsaka att vissa elektriska egenskaper hos signalen inte uppfyller specifikationerna.Därför är det bäst att använda teknikerna för att ordna ledningar och PCB-stapling för att lösa eller minska EMI-problem, som att dirigera höghastighetssignaler till det inre lagret.Använd slutligen motståndskondensator eller ferritpärla för att minska skadorna på signalen.
9. Hur löser man motsättningen mellan manuell ledning och automatisk ledning av höghastighetssignaler?
De flesta av de automatiska routrarna i den starkare routingmjukvaran har nu satta begränsningar för att styra routningsmetoden och antalet vias.Inställningspunkterna för slingrande motorkapacitet och begränsningsvillkor för olika EDA-företag skiljer sig ibland mycket åt.
Till exempel, finns det tillräckligt med begränsningar för att kontrollera hur ormarna ormar, kan avståndet mellan differentialparen kontrolleras och så vidare.Detta kommer att påverka om routingmetoden som erhålls genom automatisk routing kan uppfylla designerns idé.
Dessutom har svårigheten att manuellt justera ledningarna också ett absolut samband med lindningsmotorns förmåga.Till exempel skjutbarheten av spår, skjutbarheten av vias, och till och med skjutbarheten av spår till koppar, etc. Därför är lösningen att välja en router med en stark lindningsmotorkapacitet.
10. Om testkuponger.
Testkupongen används för att mäta om den karakteristiska impedansen för det producerade PCB:et uppfyller designkraven med TDR (Time Domain Reflectometer).I allmänhet har impedansen som ska styras två fall: en enkel linje och ett differentiellt par.Därför bör linjebredden och radavståndet (när det finns differentialpar) på testkupongen vara desamma som de linjer som ska kontrolleras.
Det viktigaste är läget för markpunkten vid mätning.För att minska induktansvärdet för jordledningen (jordledningen) är platsen där TDR-sonden (sonden) är jordad vanligtvis mycket nära den plats där signalen mäts (probspetsen).Därför, avståndet och metoden mellan punkten där signalen mäts på testkupongen och markpunkten För att matcha den använda sonden
11. I höghastighets-PCB-design kan det tomma området av signallagret täckas med koppar, men hur ska kopparn i flera signallager fördelas på jordning och strömförsörjning?
I allmänhet är det mesta av kopparn i det tomma området jordad.Var bara uppmärksam på avståndet mellan kopparn och signallinjen när du deponerar koppar bredvid höghastighetssignallinjen, eftersom den deponerade kopparn kommer att minska den karakteristiska impedansen för spåret lite.Var också noga med att inte påverka den karakteristiska impedansen för andra skikt, till exempel i strukturen av en dubbelbandlinje.
12. Är det möjligt att använda mikrostrip-linjemodellen för att beräkna den karakteristiska impedansen för signalledningen ovanför effektplanet?Kan signalen mellan effekt och jordplan beräknas med striplinemodell?
Ja, både effektplanet och jordplanet måste betraktas som referensplan vid beräkning av den karakteristiska impedansen.Till exempel en fyra-lagers skiva: översta lager-kraftlager-slipat lager-bottenlager.Vid denna tidpunkt är modellen för den karakteristiska impedansen för toppskiktsspåret mikrostrip-linjemodellen med effektplanet som referensplan.
13. Kan automatisk generering av testpunkter med programvara på tryckta kort med hög densitet i allmänhet uppfylla testkraven för massproduktion?
Huruvida testpunkterna som genereras automatiskt av den allmänna programvaran uppfyller testkraven beror på om specifikationerna för att lägga till testpunkter uppfyller testutrustningens krav.Dessutom, om ledningarna är för täta och specifikationen för att lägga till testpunkter är relativt strikt, kanske det inte är möjligt att automatiskt lägga till testpunkter till varje segment av linjen.Naturligtvis är det nödvändigt att manuellt fylla i de platser som ska testas.
14. Kommer att lägga till testpunkter att påverka kvaliteten på höghastighetssignaler?
Vad gäller om det kommer att påverka signalkvaliteten beror det på sättet att lägga till testpunkter och hur snabb signalen är.I grund och botten kan ytterligare testpunkter (som inte använder det befintliga via- eller DIP-stiftet som testpunkter) läggas till linjen eller dras ut från linjen.Det förra motsvarar att lägga till en liten kondensator online, medan det senare är en extra gren.
Dessa två situationer kommer att påverka höghastighetssignalen mer eller mindre, och graden av påverkan är relaterad till signalens frekvenshastighet och signalens kanthastighet (kanthastighet).Storleken på påverkan kan vara känd genom simulering.I princip gäller att ju mindre testpunkten är, desto bättre (naturligtvis måste den även uppfylla testutrustningens krav).Ju kortare gren, desto bättre.
15. Flera PCB bildar ett system, hur ska jordledningarna mellan korten kopplas?
När signalen eller strömmen mellan de olika PCB-korten är anslutna till varandra, t.ex. kort A har ström eller signaler som skickas till kort B, måste det flyta lika mycket ström från jordskiktet tillbaka till kort A (detta är Kirchoff gällande lag).
Strömmen på denna formation kommer att hitta platsen för minsta motstånd för att strömma tillbaka.Därför bör antalet stift som tilldelas jordplanet inte vara för litet vid varje gränssnitt, oavsett om det är en strömkälla eller en signal, för att minska impedansen, vilket kan minska bruset på jordplanet.
Dessutom är det också möjligt att analysera hela strömslingan, speciellt delen med stor ström, och justera anslutningsmetoden för formationen eller jordledningen för att styra strömflödet (till exempel skapa en låg impedans någonstans, så att det mesta av strömmen flyter från denna plats), minska påverkan på andra mer känsliga signaler.
16. Kan du presentera några utländska tekniska böcker och data om höghastighets-PCB-design?
Nu används höghastighets digitala kretsar inom relaterade områden som kommunikationsnätverk och miniräknare.När det gäller kommunikationsnätverk har PCB-kortets driftsfrekvens nått GHz, och antalet staplade lager är så många som 40 lager vad jag vet.
Kalkylatorrelaterade applikationer beror också på framsteg med chips.Oavsett om det är en allmän PC eller en server (Server) har den maximala driftfrekvensen på kortet också nått 400MHz (som Rambus).
Som svar på kraven på höghastighets- och högdensitetsdirigering ökar efterfrågan på blinda/begravda viaor, mircrovias och uppbyggnadsprocessteknik gradvis.Dessa designkrav är tillgängliga för massproduktion av tillverkare.
17. Två ofta refererade karakteristiska impedansformler:
Mikrostriplinje (microstrip) Z={87/[sqrt(Er+1,41)]}ln[5,98H/(0,8W+T)] där W är linjebredden, T är koppartjockleken på spåret och H är Avståndet från kurvan till referensplanet, Er är den dielektriska konstanten för PCB-materialet (dielektricitetskonstanten).Denna formel kan endast tillämpas när 0,1≤(W/H)≤2,0 och 1≤(Er)≤15.
Stripline (stripline) Z=[60/sqrt(Er)]ln{4H/[0.67π(T+0.8W)]} där H är avståndet mellan de två referensplanen och kurvan är placerad i mitten av de två referensplanen.Denna formel kan endast tillämpas när W/H≤0,35 och T/H≤0,25.
18. Kan en jordledning läggas till i mitten av differentialsignallinjen?
I allmänhet kan jordledningen inte läggas till i mitten av differentialsignalen.Eftersom den viktigaste punkten med tillämpningsprincipen för differentialsignaler är att dra fördel av fördelarna med ömsesidig koppling (koppling) mellan differentialsignaler, såsom flödesavstängning, brusimmunitet etc. Om en jordledning läggs till i mitten, kopplingseffekten kommer att förstöras.
19. Kräver rigid-flex kortdesign speciell designprogramvara och specifikationer?
Den flexibla tryckta kretsen (FPC) kan utformas med allmän PCB-designmjukvara.Använd även Gerber-formatet för att producera för FPC-tillverkare.
20. Vad är principen för att korrekt välja jordningspunkten för PCB:n och höljet?
Principen för att välja jordpunkten för PCB och skalet är att använda chassits jord för att tillhandahålla en lågimpedansväg för returströmmen (returström) och styra returströmmens väg.Till exempel, vanligtvis nära högfrekvensenheten eller klockgeneratorn, kan jordskiktet på kretskortet anslutas till chassits jord genom att fästa skruvar för att minimera arean av hela strömslingan och därigenom minska elektromagnetisk strålning.
21. Vilka aspekter ska vi börja med för kretskortsDEBUG?
När det gäller digitala kretsar, bestäm först tre saker i följd:
1. Kontrollera att alla leveransvärden är dimensionerade för designen.Vissa system med flera nätaggregat kan kräva vissa specifikationer för ordningen och hastigheten för vissa nätaggregat.
2. Kontrollera att alla klocksignalsfrekvenser fungerar korrekt och att det inte finns några icke-monotona problem på signalkanterna.
3. Bekräfta om återställningssignalen uppfyller specifikationskraven.Om alla dessa är normala, bör chippet skicka ut signalen från den första cykeln (cykeln).Därefter, felsök enligt systemdriftsprincipen och bussprotokollet.
22. När storleken på kretskortet är fixerad, om fler funktioner behöver inrymmas i designen, är det ofta nödvändigt att öka spårtätheten för PCB, men detta kan leda till ökad ömsesidig interferens av spåren, och vid samtidigt är spåren för tunna för att öka impedansen.Det går inte att sänka, snälla experter introducerar färdigheter i höghastighets (≥100MHz) högdensitets-PCB-design?
Vid design av höghastighets- och högdensitetskretskort bör överhörningsstörningar ägnas särskild uppmärksamhet eftersom det har stor inverkan på timing och signalintegritet.
Här är några saker att vara uppmärksam på:
Kontrollera kontinuiteten och matchningen av den spårkarakteristiska impedansen.
Storleken på spåravståndet.Generellt sett är avståndet som ofta ses två gånger linjebredden.Inverkan av spåravstånd på timing och signalintegritet kan vara känd genom simulering, och det minsta tolererbara avståndet kan hittas.Resultaten kan variera från chip till chip.
Välj lämplig uppsägningsmetod.
Undvik samma riktning för spåren på de övre och nedre intilliggande lagren, eller överlappa till och med de övre och nedre spåren, eftersom denna typ av överhörning är större än den för intilliggande spår på samma lager.
Använd blinda/begravda vior för att öka spårytan.Men tillverkningskostnaden för PCB-kortet kommer att öka.Det är verkligen svårt att uppnå fullständig parallellitet och lika längd i den faktiska implementeringen, men det är fortfarande nödvändigt att göra det så mycket som möjligt.
Dessutom kan differentialterminering och common-modeterminering reserveras för att mildra påverkan på timing och signalintegritet.
23. Filtret vid den analoga strömkällan är ofta LC-krets.Men varför filtrerar LC ibland mindre effektivt än RC?
Jämförelsen av LC- och RC-filtereffekter måste överväga om frekvensbandet som ska filtreras bort och valet av induktansvärde är lämpliga.Eftersom den induktiva reaktansen (reaktansen) hos induktorn är relaterad till induktansvärdet och frekvensen.
Om brusfrekvensen för strömförsörjningen är låg och induktansvärdet inte är tillräckligt stort, kanske filtreringseffekten inte är lika bra som RC.Priset att betala för att använda RC-filtrering är dock att motståndet i sig avleder ström, är mindre effektivt och uppmärksammar hur mycket effekt det valda motståndet klarar av.
24. Vad är metoden för att välja induktans och kapacitansvärde vid filtrering?
Förutom brusfrekvensen du vill filtrera bort, tar valet av induktansvärdet även hänsyn till den momentana strömmens responsförmåga.Om utgångsterminalen på LC har möjlighet att mata ut en stor ström omedelbart, kommer ett för stort induktansvärde att hindra hastigheten på den stora strömmen som flyter genom induktorn och öka rippelbruset.Kapacitansvärdet är relaterat till storleken på rippelbrusspecifikationsvärdet som kan tolereras.
Ju mindre krav på rippelbrusvärde, desto större kondensatorvärde.Kondensatorns ESR/ESL kommer också att påverka.Dessutom, om LC är placerad vid utgången av en omkopplingsregleringseffekt, är det också nödvändigt att vara uppmärksam på inverkan av polen/nollan som genereras av LC:n på stabiliteten hos den negativa återkopplingsstyrslingan..
25. Hur kan man uppfylla EMC-kraven så mycket som möjligt utan att orsaka för mycket kostnadspress?
Den ökade kostnaden på grund av EMC på PCB beror vanligtvis på ökningen av antalet markskikt för att förbättra skärmningseffekten och tillägget av ferritpärlor, choke och andra högfrekventa harmoniska undertryckande enheter.Dessutom är det vanligtvis nödvändigt att samarbeta med skärmningsstrukturer på andra mekanismer för att få hela systemet att klara EMC-kraven.Följande är bara några kretskortsdesigntips för att minska den elektromagnetiska strålningseffekten som genereras av kretsen.
Välj en enhet med en långsammare svänghastighet så mycket som möjligt för att minska de högfrekventa komponenterna som genereras av signalen.
Var uppmärksam på placeringen av högfrekventa komponenter, inte för nära externa kontakter.
Var uppmärksam på impedansmatchningen av höghastighetssignaler, ledningsskiktet och dess returströmbana (returströmbana) för att minska högfrekvent reflektion och strålning.
Placera tillräckligt med och lämpliga frånkopplingskondensatorer vid strömstiften på varje enhet för att dämpa brus på ström- och jordplanen.Var särskilt uppmärksam på om kondensatorns frekvensgång och temperaturegenskaper uppfyller designkraven.
Jorden nära den externa kontakten kan separeras ordentligt från formationen, och kontaktens jord bör anslutas till chassits jord i närheten.
Använd lämpligt markskydd/shuntspår bredvid några särskilt höghastighetssignaler.Men var uppmärksam på effekten av vakt-/shuntspår på spårets karakteristiska impedans.
Kraftskiktet är 20H inåt än formationen, och H är avståndet mellan kraftskiktet och formationen.
26. När det finns flera digitala/analoga funktionsblock i ett PCB-kort, är det vanligt att separera den digitala/analoga jordningen.Vad är anledningen?
Anledningen till att separera den digitala/analoga jordningen är att den digitala kretsen kommer att generera brus på strömförsörjningen och jord vid växling mellan hög och låg potential.Storleken på bruset är relaterad till signalens hastighet och storleken på strömmen.Om jordplanet inte delas och bruset som genereras av kretsen i det digitala området är stort och kretsen i det analoga området är mycket nära, kommer den analoga signalen fortfarande att störas även om de digitala och analoga signalerna inte korsar varandra. av markljudet.Det vill säga, metoden att inte dela upp de digitala och analoga jordningarna kan endast användas när det analoga kretsområdet är långt borta från det digitala kretsområdet som genererar stort brus.
27. Ett annat tillvägagångssätt är att säkerställa att den digitala/analoga separata layouten och de digitala/analoga signallinjerna inte korsar varandra, att hela PCB-kortet inte delas och den digitala/analoga jordningen är ansluten till detta jordplan.Vad är poängen?
Kravet på att de digital-analoga signalspåren inte kan korsa beror på att returströmvägen (returströmbanan) för den något snabbare digitala signalen kommer att försöka strömma tillbaka till källan för den digitala signalen längs marken nära botten av kurvan.kors, kommer bruset som genereras av returströmmen att visas i området för den analoga kretsen.
28. Hur överväger man impedansmatchningsproblemet när man utformar det schematiska diagrammet för design av höghastighetskretskort?
Vid design av höghastighetskretsar för PCB är impedansmatchning ett av designelementen.Impedansvärdet har ett absolut samband med routingmetoden, såsom att gå på ytskiktet (mikrostrip) eller inre skikt (stripline/dubbel stripline), avståndet från referensskiktet (kraftskikt eller markskikt), spårbredd, PCB material, etc. Båda kommer att påverka det karakteristiska impedansvärdet för kurvan.
Det vill säga, impedansvärdet kan endast bestämmas efter kabeldragning.Allmän simuleringsprogramvara kommer inte att kunna beakta vissa ledningsförhållanden med diskontinuerlig impedans på grund av begränsningen av linjemodellen eller den matematiska algoritm som används.För närvarande kan endast vissa terminatorer (avslutningar), såsom seriemotstånd, reserveras på det schematiska diagrammet.för att mildra effekten av spårimpedansdiskontinuiteter.Den verkliga grundläggande lösningen på problemet är att försöka undvika impedansdiskontinuitet vid kabeldragning.
29. Var kan jag tillhandahålla ett mer exakt IBIS-modellbibliotek?
IBIS-modellens noggrannhet påverkar direkt simuleringsresultaten.I grund och botten kan IBIS betraktas som de elektriska karakteristiska data för den ekvivalenta kretsen för den faktiska chip I/O-bufferten, som i allmänhet kan erhållas genom att konvertera SPICE-modellen, och SPICEs data har ett absolut samband med chiptillverkningen, så samma enhet tillhandahålls av olika chiptillverkare.Data i SPICE är annorlunda, och data i den konverterade IBIS-modellen kommer också att vara annorlunda i enlighet med detta.
Det vill säga, om enheterna från tillverkare A används är det bara de som har förmågan att tillhandahålla korrekt modelldata för sina enheter, eftersom ingen annan vet bättre än dem vilken process deras enheter är gjorda av.Om IBIS som tillhandahålls av tillverkaren är felaktig, är den enda lösningen att ständigt be tillverkaren att förbättra sig.
30. När man designar höghastighets-PCB, från vilka aspekter bör designers beakta reglerna för EMC och EMI?
I allmänhet måste EMI/EMC-design ta hänsyn till både utstrålade och ledande aspekter.Den förra tillhör den högre frekvensdelen (≥30MHz) och den senare tillhör den lägre frekvensdelen (≤30MHz).
Så du kan inte bara vara uppmärksam på högfrekvensen och ignorera lågfrekvensdelen.En bra EMI/EMC-design måste ta hänsyn till enhetens position, placeringen av PCB-stacken, sättet för viktiga anslutningar, valet av enheten etc. i början av layouten.Om det inte finns något bättre arrangemang i förväg kan det lösas i efterhand. Det kommer att få dubbelt så mycket resultat med halva ansträngningen och öka kostnaden.
Till exempel bör klockgeneratorns position inte vara nära den externa kontakten så mycket som möjligt, höghastighetssignalen bör gå till det inre lagret så långt som möjligt och vara uppmärksam på kontinuiteten i den karakteristiska impedansmatchningen och referensskikt för att minska reflektion, och lutningen (slw rate) för signalen som trycks av enheten bör vara så liten som möjligt för att minska den höga. kraftplansljud.
Var dessutom uppmärksam på returvägen för den högfrekventa signalströmmen för att göra slingytan så liten som möjligt (det vill säga slingimpedansen är så liten som möjligt) för att minska strålningen.Det är också möjligt att styra området för högfrekvent brus genom att dela upp formationen.Välj slutligen jordningspunkten för PCB:n och höljet (chassijord).
31. Hur väljer man EDA-verktyg?
I den nuvarande PCB-designmjukvaran är termisk analys inte en stark sida, så det rekommenderas inte att använda det.För övriga funktioner 1.3.4 kan du välja PADS eller Cadence, och prestanda och prisförhållande är bra.Nybörjare i PLD-design kan använda den integrerade miljön som tillhandahålls av PLD-chiptillverkare, och enpunktsverktyg kan användas när man designar mer än en miljon grindar.
32. Vänligen rekommendera en EDA-mjukvara som är lämplig för höghastighetssignalbehandling och överföring.
För konventionell kretsdesign är INNOVEDAs PADS mycket bra, och det finns matchande simuleringsprogram, och denna typ av design står ofta för 70% av applikationerna.För höghastighetskretsdesign, analoga och digitala blandade kretsar bör Cadence-lösningen vara en mjukvara med bättre prestanda och pris.Naturligtvis är prestandan för Mentor fortfarande mycket bra, särskilt dess designprocesshantering borde vara den bästa.
33. Förklaring av innebörden av varje lager av PCB-kort
Topoverlay —- namnet på enheten på toppnivå, även kallad top silkscreen eller top component legend, som R1 C5,
IC10.bottomoverlay–på samma sätt multilayer—–Om du designar en 4-lagers skiva, placerar du en ledig pad eller via, definierar den som multilay, då kommer dess pad automatiskt att visas på de 4 lagren, om du bara definierar den som topplager, då kommer dess pad bara att visas på det översta lagret.
34. Vilka aspekter bör uppmärksammas vid design, routing och layout av högfrekventa kretskort över 2G?
Högfrekventa kretskort över 2G tillhör designen av radiofrekvenskretsar och är inte inom ramen för diskussionen om design av digitala höghastighetskretsar.Layouten och routingen av RF-kretsen bör beaktas tillsammans med det schematiska diagrammet, eftersom layout och routing kommer att orsaka distributionseffekter.
Dessutom realiseras vissa passiva enheter i RF-kretsdesign genom parametrisk definition och specialformad kopparfolie.Därför krävs EDA-verktyg för att tillhandahålla parametriska enheter och redigera specialformad kopparfolie.
Mentors boardstation har en dedikerad RF-designmodul som uppfyller dessa krav.Dessutom kräver allmän radiofrekvensdesign speciella analysverktyg för radiofrekvenskretsar, den mest kända i branschen är agilents eesoft, som har ett bra gränssnitt med Mentors verktyg.
35. Vilka regler ska mikrostripdesignen följa för högfrekvent PCB-design över 2G?
För design av RF-mikrostriplinjer är det nödvändigt att använda 3D-fältanalysverktyg för att extrahera transmissionslinjeparametrar.Alla regler bör specificeras i detta fältextraktionsverktyg.
36. För ett kretskort med alla digitala signaler finns det en 80MHz klockkälla på kortet.Förutom att använda trådnät (jordning), vilken typ av krets ska användas för skydd för att säkerställa tillräcklig körförmåga?
För att säkerställa klockans körförmåga bör det inte realiseras genom skydd.I allmänhet används klockan för att driva chippet.Den allmänna oron för klockdriftskapacitet orsakas av flera klockbelastningar.Ett klockdrivkrets används för att omvandla en klocksignal till flera, och en punkt-till-punkt-anslutning används.Vid val av förarchip, förutom att säkerställa att det i princip matchar belastningen och signalkanten uppfyller kraven (i allmänhet är klockan en kanteffektiv signal), vid beräkning av systemtiming, fördröjningen av klockan i drivrutinen chip måste beaktas.
37. Om ett separat klocksignalkort används, vilken typ av gränssnitt används i allmänhet för att säkerställa att överföringen av klocksignalen påverkas mindre?
Ju kortare klocksignal, desto mindre effekt på överföringslinjen.Användning av ett separat klocksignalkort kommer att öka signalens routinglängd.Och kortets jordströmförsörjning är också ett problem.För långdistansöverföring rekommenderas att differentialsignaler används.L storlek kan uppfylla kraven på drivkapacitet, men din klocka är inte för snabb, det är inte nödvändigt.
38, 27M, SDRAM klocklinje (80M-90M), den andra och tredje övertonen av dessa klocklinjer är bara i VHF-bandet, och störningen är mycket stor efter att den höga frekvensen kommer in från den mottagande änden.Förutom att förkorta linlängden, vilka andra bra sätt?
Om den tredje övertonen är stor och den andra övertonen liten, kan det bero på att signalens arbetscykel är 50 %, eftersom signalen i detta fall inte har några jämna övertoner.Vid denna tidpunkt är det nödvändigt att modifiera signalens arbetscykel.Dessutom, om klocksignalen är enkelriktad, används vanligen källändseriematchning.Detta undertrycker sekundära reflektioner utan att påverka klockflankhastigheten.Matchningsvärdet i källänden kan erhållas genom att använda formeln i figuren nedan.
39. Vilken är ledningarnas topologi?
Topologi, vissa kallas även routingordning.För ledningsordningen för det flerportsanslutna nätverket.
40. Hur justerar man ledningarnas topologi för att förbättra signalens integritet?
Denna typ av nätverkssignalriktning är mer komplicerad, eftersom för enkelriktade, tvåvägssignaler och signaler på olika nivåer har topologin olika inflytande, och det är svårt att säga vilken topologi som är fördelaktigt för signalkvaliteten.Dessutom, när man gör försimulering, vilken topologi som ska användas är mycket krävande för ingenjörer, och kräver förståelse för kretsprinciper, signaltyper och till och med ledningssvårigheter.
41. Hur minskar man EMI-problem genom att arrangera stackup?
Först och främst bör EMI beaktas från systemet, och PCB ensam kan inte lösa problemet.För EMI tror jag att stapling främst är för att ge den kortaste signalreturvägen, minska kopplingsarean och undertrycka interferens i differentialläge.Dessutom är jordskiktet och kraftskiktet tätt kopplade, och förlängningen är lämpligt större än effektskiktet, vilket är bra för att undertrycka common-mode-interferens.
42. Varför läggs koppar?
Generellt finns det flera anledningar till att lägga koppar.
1. EMC.För storarea jord eller strömförsörjning koppar kommer det att spela en skärmande roll, och vissa speciella, såsom PGND, kommer att spela en skyddande roll.
2. PCB-processkrav.I allmänhet, för att säkerställa effekten av galvanisering eller laminering utan deformation, läggs koppar på PCB-skiktet med mindre ledningar.
3. Krav på signalintegritet, ger högfrekventa digitala signaler en komplett returväg och minskar kabeldragningen i DC-nätverket.Naturligtvis finns det också orsaker till värmeavledning, speciell anordningsinstallation kräver kopparläggning och så vidare.
43. I ett system ingår dsp och pld, vilka problem bör man uppmärksamma vid kabeldragning?
Titta på förhållandet mellan din signalhastighet och längden på ledningarna.Om fördröjningen av signalen på transmissionsledningen är jämförbar med tiden för signaländringsflanken, bör signalintegritetsproblemet övervägas.Dessutom, för flera DSP:er, kommer klock- och datasignalroutingtopologin också att påverka signalkvalitet och timing, vilket kräver uppmärksamhet.
44. Finns det andra bra verktyg förutom protelverktygets ledningar?
När det gäller verktyg så finns det förutom PROTEL många ledningsverktyg, såsom MENTORs WG2000, EN2000-serie och powerpcb, Cadence's allegro, zuken's cadstar, cr5000 etc., alla med sina styrkor.
45. Vad är "signalreturvägen"?
Signalreturväg, det vill säga returström.När en digital höghastighetssignal sänds strömmar signalen från föraren längs PCB-överföringslinjen till lasten, och sedan återgår lasten till föraränden längs marken eller strömförsörjningen genom den kortaste vägen.
Denna retursignal på marken eller strömförsörjningen kallas signalreturvägen.Dr.Johnson förklarade i sin bok att högfrekvent signalöverföring faktiskt är en process för att ladda den dielektriska kapacitansen inklämd mellan transmissionsledningen och DC-skiktet.Det SI analyserar är de elektromagnetiska egenskaperna hos denna kapsling och kopplingen mellan dem.
46. Hur gör man SI-analys på kontakter?
I IBIS3.2-specifikationen finns en beskrivning av kontaktmodellen.Använd vanligtvis EBD-modellen.Om det är en speciell bräda, till exempel ett bakplan, krävs en SPICE-modell.Du kan också använda simuleringsprogram för flera kort (HYPERLYNX eller IS_multiboard).När du bygger ett flerkortssystem, mata in fördelningsparametrarna för kontakterna, som vanligtvis hämtas från kontaktmanualen.Naturligtvis kommer denna metod inte att vara tillräckligt exakt, men så länge den ligger inom det acceptabla intervallet.
47. Vilka är metoderna för uppsägning?
Terminering (terminal), även känd som matchning.I allmänhet, enligt matchningspositionen, är den uppdelad i aktiv slutmatchning och terminalmatchning.Bland dem är källmatchning i allmänhet resistorseriematchning, och terminalmatchning är vanligtvis parallellmatchning.Det finns många sätt, inklusive resistor pull-up, resistor pull-down, Thevenin-matchning, AC-matchning och Schottky-diodmatchning.
48. Vilka faktorer avgör sättet för uppsägning (matchning)?
Matchningsmetoden bestäms i allmänhet av BUFFERENs egenskaper, topologiförhållanden, nivåtyper och bedömningsmetoder, och signalens arbetscykel och systemets energiförbrukning bör också beaktas.
49. Vilka är reglerna för sättet för uppsägning (matchning)?
Den mest kritiska frågan i digitala kretsar är tidsproblemet.Syftet med att lägga till matchning är att förbättra signalkvaliteten och erhålla en bestämbar signal vid bedömningsögonblicket.För nivåeffektiva signaler är signalkvaliteten stabil under förutsättningen att säkerställa etablering och hålltid;för fördröjda effektiva signaler, under förutsättningen att säkerställa signalfördröjningens monotonitet, uppfyller signaländringsfördröjningshastigheten kraven.Det finns en del material om matchning i Mentor ICX produktlärobok.
Dessutom har "High Speed Digital design a hand book of blackmagic" ett kapitel dedikerat till terminalen, som beskriver matchningens roll på signalintegriteten från principen om elektromagnetiska vågor, som kan användas som referens.
50. Kan jag använda enhetens IBIS-modell för att simulera enhetens logiska funktion?Om inte, hur kan simuleringar på kort- och systemnivå av kretsen utföras?
IBIS-modeller är modeller på beteendenivå och kan inte användas för funktionssimulering.För funktionssimulering krävs SPICE-modeller eller andra modeller på strukturell nivå.
51. I ett system där digitala och analoga existerar samtidigt finns det två bearbetningsmetoder.En är att separera den digitala jordningen från den analoga jordningen.Pärlor är anslutna, men strömförsörjningen är inte separerad;den andra är att den analoga strömförsörjningen och den digitala strömförsörjningen är separerade och anslutna till FB, och jorden är en enhetlig jord.Jag skulle vilja fråga Mr Li, om effekten av dessa två metoder är densamma?
Det ska sägas att det är samma i princip.Eftersom effekt och jord motsvarar högfrekventa signaler.
Syftet med att skilja mellan analoga och digitala delar är för anti-interferens, främst störning av digitala kretsar till analoga kretsar.Segmentering kan dock resultera i en ofullständig signalreturväg, vilket påverkar signalkvaliteten för den digitala signalen och påverkar systemets EMC-kvalitet.
Oavsett vilket plan som är uppdelat beror det därför på om signalreturvägen är förstorad och hur mycket retursignalen stör den normala arbetssignalen.Nu finns det även en del blandade konstruktioner, oavsett strömförsörjning och jord, vid utläggning, separera layout och ledningar enligt den digitala delen och den analoga delen för att undvika tvärregionala signaler.
52. Säkerhetsföreskrifter: Vilka är de specifika betydelserna av FCC och EMC?
FCC: federal communication commission American Communications Commission
EMC: elektromagnetisk kompatibilitet elektromagnetisk kompatibilitet
FCC är en standardorganisation, EMC är en standard.Det finns motsvarande skäl, standarder och testmetoder för utfärdandet av standarder.
53. Vad är differentialfördelning?
Differentialsignaler, av vilka några också kallas differentialsignaler, använder två identiska signaler med motsatt polaritet för att sända en kanal med data, och förlitar sig på nivåskillnaden mellan de två signalerna för bedömning.För att säkerställa att de två signalerna är helt konsekventa måste de hållas parallella under kabeldragningen, och linjebredden och linjeavståndet förblir oförändrade.
54. Vad är PCB-simuleringsmjukvaran?
Det finns många typer av simulering, höghastighets digital krets signalintegritetsanalys simuleringsanalys (SI) vanlig programvara är icx, signalvision, hyperlynx, XTK, spectraquest, etc. Vissa använder också Hspice.
55. Hur utför PCB-simuleringsprogram LAYOUT-simulering?
I digitala höghastighetskretsar, för att förbättra signalkvaliteten och minska svårigheten med ledningar, används i allmänhet flerskiktskort för att tilldela speciella kraftlager och jordlager.
56. Hur man hanterar layout och ledningar för att säkerställa stabiliteten hos signaler över 50M
Nyckeln till höghastighets digitala signalledningar är att minska effekten av transmissionsledningar på signalkvaliteten.Därför kräver layouten av höghastighetssignaler över 100M att signalspåren är så korta som möjligt.I digitala kretsar definieras höghastighetssignaler av signalens stigfördröjningstid.Dessutom har olika typer av signaler (som TTL, GTL, LVTTL) olika metoder för att säkerställa signalkvaliteten.
57. RF-delen av utomhusenheten, mellanfrekvensdelen och till och med lågfrekvenskretsdelen som övervakar utomhusenheten är ofta utplacerade på samma PCB.Vilka är kraven på materialet i ett sådant PCB?Hur förhindrar man att RF-, IF- och till och med lågfrekventa kretsar stör varandra?
Hybridkretsdesign är ett stort problem.Det är svårt att ha en perfekt lösning.
I allmänhet är radiofrekvenskretsen upplagd och kopplad som ett oberoende enkelkort i systemet, och det finns till och med en speciell skärmningskavitet.Dessutom är RF-kretsen i allmänhet enkelsidig eller dubbelsidig, och kretsen är relativt enkel, som alla ska minska påverkan på distributionsparametrarna för RF-kretsen och förbättra konsistensen i RF-systemet.
Jämfört med det allmänna FR4-materialet tenderar RF-kretskort att använda högkvalitativa substrat.Den dielektriska konstanten för detta material är relativt liten, den distribuerade kapacitansen hos transmissionsledningen är liten, impedansen är hög och signalöverföringsfördröjningen är liten.I hybridkretsdesign, även om RF och digitala kretsar är byggda på samma PCB, är de i allmänhet uppdelade i RF-kretsområde och digitalt kretsområde, som läggs ut och kopplas separat.Använd markvägar och skärmboxar mellan dem.
58. För RF-delen, mellanfrekvensdelen och lågfrekvenskretsdelen är utplacerade på samma PCB, vilken lösning har mentor?
Mentors systemdesignprogramvara på kortnivå har, förutom grundläggande kretsdesignfunktioner, också en dedikerad RF-designmodul.I RF-schematiska designmodulen tillhandahålls en parametriserad enhetsmodell och ett dubbelriktat gränssnitt med RF-kretsanalys- och simuleringsverktyg såsom EESOFT tillhandahålls;i RF LAYOUT-modulen tillhandahålls en mönsterredigeringsfunktion som är speciellt använd för RF-kretslayout och ledningar, och det finns också ett tvåvägsgränssnitt för RF-kretsanalys och simuleringsverktyg som EESOFT kan omvända märka resultaten av analys och simulering tillbaka till schematiskt diagram och PCB.
Samtidigt, med hjälp av designhanteringsfunktionen i Mentor-programvaran, kan designåteranvändning, designavledning och samarbetsdesign enkelt realiseras.Påskynda designprocessen för hybridkretsar kraftigt.Mobiltelefonkortet är en typisk design med blandade kretsar, och många stora tillverkare av mobiltelefondesign använder Mentor plus Angelons eesoft som designplattform.
59. Vilken är produktstrukturen för Mentor?
Mentor Graphics PCB-verktyg inkluderar WG (tidigare veribest) serier och Enterprise (boardstation) serier.
60. Hur stöder Mentors PCB-designprogramvara BGA, PGA, COB och andra paket?
Mentors autoaktiva RE, utvecklad från förvärvet av Veribest, är branschens första gridless, valfri vinkelrouter.Som vi alla vet är COB-enheter, gridless och valfri vinkelroutrar nyckeln till att lösa routinghastigheten för kulrutnät.I den senaste autoactive RE har funktioner som pushing vias, kopparfolie, REROUTE etc. lagts till för att göra det mer bekvämt att applicera.Dessutom stöder han höghastighetsdirigering, inklusive signaldirigering och differentiell pardirigering med tidsfördröjningskrav.
61. Hur hanterar Mentors PCB-designprogramvara differentiallinjepar?
Efter att Mentor-mjukvaran har definierat egenskaperna för differentialparet, kan de två differentialparen dirigeras tillsammans, och linjebredden, avståndet och längden för differentialparet är strikt garanterade.De kan separeras automatiskt när du stöter på hinder, och via-metoden kan väljas när du byter lager.
62. På ett 12-lagers PCB-kort finns det tre strömförsörjningslager 2,2v, 3,3v, 5v, och var och en av de tre strömförsörjningsenheterna finns på ett lager.Hur hanterar man jordledningen?
Generellt sett är de tre nätaggregaten placerade på tredje våningen, vilket är bättre för signalkvaliteten.Eftersom det är osannolikt att signalen kommer att delas över plana lager.Korssegmentering är en kritisk faktor som påverkar signalkvaliteten som vanligtvis ignoreras av simuleringsmjukvara.För kraftplan och jordplan är det likvärdigt för högfrekventa signaler.I praktiken, förutom att ta hänsyn till signalkvaliteten, är kraftplanskoppling (med användning av det intilliggande jordplanet för att minska växelströmsimpedansen för effektplanet) och staplingssymmetri alla faktorer som måste beaktas.
63. Hur kontrollerar man om kretskortet uppfyller designprocessens krav när det lämnar fabriken?
Många PCB-tillverkare måste gå igenom ett nätverkskontinuitetstest innan PCB-behandlingen är klar för att säkerställa att alla anslutningar är korrekta.Samtidigt använder allt fler tillverkare också röntgentestning för att kontrollera vissa fel vid etsning eller laminering.
För det färdiga kortet efter patchbearbetning används vanligtvis ICT-testinspektion, vilket kräver att man lägger till ICT-testpunkter under PCB-design.Om det uppstår problem kan en speciell röntgeninspektionsanordning också användas för att utesluta om felet beror på bearbetning.
64. Är "skyddet av mekanismen" skyddet av höljet?
Ja.Höljet ska vara så tätt som möjligt, använda mindre eller inga ledande material och vara jordat så mycket som möjligt.
65. Är det nödvändigt att ta hänsyn till esd-problemet med själva chippet när man väljer chip?
Oavsett om det är en dubbelskiktsbräda eller en flerskiktsbräda, bör markytan ökas så mycket som möjligt.När du väljer ett chip bör ESD-egenskaperna för själva chippet övervägas.Dessa nämns generellt i chipbeskrivningen, och till och med prestandan för samma chip från olika tillverkare kommer att vara olika.
Var mer uppmärksam på designen och överväg den mer heltäckande, och kretskortets prestanda kommer att garanteras i viss utsträckning.Men problemet med ESD kan fortfarande dyka upp, så skyddet av organisationen är också mycket viktigt för skyddet av ESD.
66. Vid tillverkning av ett kretskort, för att minska störningar, bör jordledningen bilda en sluten form?
När man gör PCB-kort, generellt sett, är det nödvändigt att minska slingans yta för att minska störningar.När du lägger jordledningen bör den inte läggas i en sluten form, utan i en dendritisk form.Jordens område.
67. Om emulatorn använder en strömförsörjning och kretskortkortet använder en strömförsörjning, ska jordarna för de två strömförsörjningarna kopplas samman?
Det skulle vara bättre om en separat strömförsörjning kan användas, eftersom det inte är lätt att orsaka störningar mellan strömförsörjningen, men det mesta av utrustningen har specifika krav.Eftersom emulatorn och PCB-kortet använder två nätaggregat, tycker jag inte att de ska dela samma jord.
68. En krets består av flera kretskort.Ska de dela marken?
En krets består av flera kretskort, varav de flesta kräver en gemensam jord, eftersom det inte är praktiskt att använda flera nätaggregat i en krets.Men om du har specifika förutsättningar kan du använda en annan strömförsörjning, naturligtvis blir störningen mindre.
69. Designa en handhållen produkt med en LCD och ett metallskal.När man testar ESD kan den inte klara testet av ICE-1000-4-2, CONTACT kan bara passera 1100V och AIR kan passera 6000V.I ESD-kopplingstestet kan den horisontella bara passera 3000V och den vertikala kan passera 4000V.CPU-frekvensen är 33MHZ.Finns det något sätt att klara ESD-testet?
Handhållna produkter är metallhöljen, så ESD-problem måste vara mer uppenbara, och LCD-skärmar kan också ha mer negativa fenomen.Om det inte finns något sätt att ändra det befintliga metallmaterialet, rekommenderas det att lägga till antielektriskt material inuti mekanismen för att stärka marken på PCB:n och samtidigt hitta ett sätt att jorda LCD-skärmen.Hur man arbetar beror naturligtvis på den specifika situationen.
70. Vilka aspekter bör ESD beaktas när man utformar ett system som innehåller DSP och PLD?
När det gäller det allmänna systemet bör de delar som är i direkt kontakt med människokroppen huvudsakligen beaktas, och lämpligt skydd bör utföras på kretsen och mekanismen.Hur stor påverkan ESD kommer att ha på systemet beror på olika situationer.
Posttid: Mar-19-2023