دو مشکل نهفته است در زمینه پردازش سیگنال های فرکانس بالا و سیگنال ضعیف در این سطح تولید مورد PCB به ویژه مهم است، اصل طراحی مشابه، همان قطعات، افراد مختلف تولید PCB خواهد نتایج متفاوتی داشته میکرو الکترونیک پس از آن که چگونه یک مدار چاپی هیئت مدیره خوب انجام دهید؟
چگونه می توانید یک هیئت مدیره PCB با کیفیت بالا؟
اول، برای روشن شدن اهداف طراحی
دریافت یک کار طراحی، ما اول باید روشن ساختن اهداف طراحی آن، برد مدار چاپی معمول، هیئت مدیره PCB با فرکانس بالا، سیگنال کوچک هیئت مدیره پردازش PCB و یا هیئت مدیره PCB است هر دو فرکانس بالا پردازش سیگنال کوچک، اگر آن را مدار چاپی هیئت مدیره عادی است، تا زمانی که معقول سیم کشی طرح شسته و رفته، ابعاد مکانیکی دقیق می تواند، و اگر خط بار LT، ما باید برخی با استفاده از پردازش استفاده کنید، کاهش بار، به منظور افزایش درایو طولانی مدت تمرکز بازتاب جلوگیری از طولانی است.
هنگامی که هیئت مدیره بیش از 40MHz خطوط سیگنال، خطوط سیگنال لازم برای این ملاحظات خاص، مانند مشکلات تداخل بین خط. اگر فرکانس بالاتر است، محدودیت های سختگیرانه تر در طول سیم کشی وجود دارد، با توجه به پارامترهای توزیع تعامل بین تئوری شبکه، اتصال مدار با سرعت بالا عامل تعیین است، در طراحی سیستم نادیده گرفته شود. با افزایش درب سرعت انتقال در برابر خط سیگنال خواهد بود افزایش متناظر در تداخل بین خطوط سیگنال مجاور تبدیل نسبت مصرف برق را افزایش می دهد و اتلاف گرما به طور معمول با سرعت بالا مدارهای همچنین بزرگ هستند، توجه کافی باید در PCB با سرعت بالا انجام می شود.
هنگامی که هیئت مدیره دارای میلی ولت و یا حتی میکروولت سیگنال های ضعیف بر روی این خطوط سیگنال نیاز به توجه ویژه است، چرا که سیگنال کوچک به دخالت از دیگر سیگنال قوی بیش از حد ضعیف، بسیار حساس است، اقدامات اغلب محافظ لازم است، در غیر این صورت نسبت سیگنال به نویز است تا حد زیادی کاهش می یابد. سر و صدا به طوری که سیگنال مفید غوطه ور است نمی تواند به طور موثر استخراج شده است.
راه اندازی هیئت مدیره نیز باید در نظر گرفته شود، مکان فیزیکی از نقاط تست، نقاط تست انزوا و عوامل دیگر در مرحله طراحی نمی توان نادیده گرفت، زیرا برخی از سیگنال کوچک و سیگنال با فرکانس بالا به طور مستقیم به اندازه گیری پروب همراه نمیباشد.
علاوه بر این، ما باید برخی از عوامل دیگر، مانند لایه ها هیئت مدیره در نظر، با استفاده از اجزای طرح بسته بندی، استحکام مکانیکی هیئت مدیره، و غیره قبل از انجام هیئت مدیره PCB، به از اهداف طراحی از طراحی آگاه باشند.
دوم، درک عملکرد اجزای مورد استفاده در طرح الزامات سیم کشی
ما می دانیم که برخی از اجزای ویژه شرایط خاص که طرح، مانند یک تقویت کننده سیگنال آنالوگ و LOTI APH استفاده می شود، برق مورد نیاز آنالوگ تقویت کننده سیگنال برای صاف، موج دار شدن آنالوگ بخش سیگنال کوچک از دستگاه قدرت باید دور قرار داده است. در هیئت OTI، بخش کوچک تقویت سیگنال از سپر ویژه همچنین به تضمین تداخل الکترومغناطیسی محرمانه اضافه شده است.
هیئت مدیره NTOI GLINK با فن آوری تراشه ECL، مصرف برق بالا حرارت بسیار، لازم است برای گرم کردن مشکلات باید ملاحظات خاص در طرح شود، استفاده از خنک کننده طبیعی، آن تراشه GLINK ضروری در محل جریان هوا نسبتا صاف و خارج از حرارت می تواند تاثیر بزرگی بر روی دیگر تراشه تلقی نمی شود. اگر دستگاه با شاخ در هیئت مدیره و یا دیگر با قدرت بالا مجهز، قدرت است به احتمال زیاد به علت آلودگی جدی است که باید به طور جدی به اندازه کافی گرفته شده است.
سوم، ملاحظات طرح بندی جزء
یکی از عوامل طرح جزء اولین چیزی که به آن توجه شود خواص الکتریکی، اجزای اتصال به هم نزدیک که ممکن است، به ویژه برای برخی از خط با سرعت بالا، زمانی که طرح آن را به عنوان کوتاه که ممکن خواهد ساخت، قدرت سیگنال و دستگاه های سیگنال کوچک برای جدا تحت فرض برای دیدار با عملکرد مدار، بلکه در نظر اجزای منظمی، ظاهر، سهولت تست، اندازه دستگاه هیئت مدیره، موقعیت سوکت، همچنین نیاز به دقت در نظر گرفته.
عوامل انتشار زمان تاخیر و یک سیستم با سرعت بالا، یک خط زمین متصل طراحی سیستم در نظر اول است. تاثیر زمان انتقال از خط سیگنال در سرعت کلی سیستم های بزرگ، به ویژه برای سرعت بالا ECL مدار، هر چند یکپارچه است سرعت بالا بلوک مدار خود است، اما در صفحه پایه با خط اتصال مشترک (طول خط در حدود 30cm و در هر مقدار تاخیر 2NS) منجر به افزایش زمان تاخیر، سرعت سیستم را می توان تا حد زیادی کاهش می یابد. مانند یک شیفت رجیستر، مانند هماهنگ سازی عضو همزمان شمارنده ترجیحا یک پلاگین در در هیئت مدیره همان سیگنال ساعت انتقال متفاوت است در هیئت مدیره است به تاخیر برابر نیست، از شیفت رجیستر ممکن است خطای تولید اصلی، اگر نه در هیئت مدیره، سپس زمانی که هماهنگ سازی مهم است، خطوط ساعت که از منبع ساعت مشترک به هر هیئت مدیره متصل می شوند، باید یکسان باشند.
چهارم، ملاحظات سیم کشی
با طراحی OTNI و شبکه فیبر نوری ستاره ای تکمیل شده، تابلوهای بیشتری با خطوط سیگنال با سرعت بالا بالاتر از 100MHz وجود دارد که باید طراحی شوند. در اینجا ما برخی از مفاهیم اساسی خط سرعت بالا را معرفی خواهیم کرد.
خط انتقال:
هر یک از مدار چاپی هیئت مدیره "بلند" مسیرهای سیگنال ممکن است به عنوان یک خط انتقال مشاهده شده است. اگر زمان انتقال بسیار کوتاه تر از زمان تاخیر افزایش نسبت به سیگنال خط، سیگنال منعکس شده تولید شده در طی افزایش اصلی خواهد شد آب گرفتگی دیگر از حد خارج نمایشگاه ها، زنگ زدن و لگد، برای مدارهای جریان ترین MOS، چرا که زمان ظهور خط انتقال است بسیار بیشتر از زمان تاخیر، آن را می توانید طول به متر بدون اعوجاج سیگنال ردیابی. برای مدارهای منطقی سریعتر، به ویژه ECL های فوق سریع.
در مورد مدارهای مجتمع، طول ردیاب ها باید به طور قابل ملاحظه ای کوتاه شود تا حفظ یکپارچگی سیگنال به علت سرعت سریع لبه ها.
دو راه برای ایجاد یک خط نسبتا طولانی از مدار با سرعت بالا بدون اعوجاج شکل موج جدی وجود دارد، TTL شاتکی روش دیود گیره برای سریع کاهش لبه، به طوری که مقدار حد خارج از پتانسیل زمین کلمپ یک قطره دیود کمتر در سطح، که باعث کاهش دامنه پشت بحال خود برگشتن، اجازه می دهد تا آهسته تر افزایش حد خارج، اما با امپدانس خروجی نسبتا بالا است که در سطح دولت 'H' از مدار (50 ~ 80Ω) ضعیف علاوه بر این، از آنجا که دولت سطح ایمنی 'H' بزرگ است، مشکل این است که واکنش بسیار برجسته نیست، سری HCT از دستگاه، استفاده از یک مقاومت سری و یک دیود شاتکی روش ختم گیره ترکیبی که تأثیر بهبود، واضح تر خواهد شد.
زمانی که فن-در امتداد خط سیگنال، در نرخ بیت بالاتر و نرخ لبه سریع تر، TTL روش بالا توضیح شکل دادن به نظر می رسد کافی به دلیل وجود یک خط موج منعکس شده است، آنها را تمایل با نرخ بیت بالا سنتز ، باعث اعوجاج سیگنال شدید و دخالت کاهش به منظور حل مشکلات انعکاس در سیستم های ECL معمولا روش دیگری: از روش خط تطبیق می توان با این روش کنترل منعکس شده است، تمامیت سیگنال به دست آمده گارانتی
سخت او گفت که برای دستگاه های TTL معمولی و CMOS دارای سرعت لبه آهسته تر، خط انتقال است که بسیار مورد نیاز است. می سرعت لبه سریعتر برای دستگاه های ECL با سرعت بالا، خط انتقال است که همیشه مورد نیاز نیست وجود دارد، اما در هنگام استفاده از خط انتقال ، آنها را به استفاده برای پیش بینی تاخیر اتصال و کنترل انعکاس و زنگ های تطبیق امپدانس.
1، عوامل اساسی که تعیین می کنند که آیا خط انتقال را قبول می کنند، پنج مورد زیر است:
(1) سیگنال سیستم در طول نرخ،
(2) فاصله اتصال؛
(3) بار خازنی (فن از چه مقدار)،
(4) بار مقاومت (خط ختم)؛
(5) بازده مجاز و درصد بیش از حد (کاهش ایمنی AC).
2، انواع مختلفی از خطوط انتقال
(1) یک کابل کواکسیال و جفت پیچ خورده: آنها اغلب در ارتباط بین سیستم و سیستم امپدانس مشخصه کابل کواکسیال استفاده است که معمولا 50Ω و 75Ω، به طور معمول پیچ خورده 110Ω ..
(2) PCB در خط میکرو استریپ
راهنمای نوار خط مایکرواستریپ (خط سیگنال)، بین سطح زمین در یک جدا شده دی الکتریک است. اگر فاصله بین ضخامت خط، عرض و سطح زمین کنترل می شود، پس از آن امپدانس مشخصه آن همچنین کنترل می شود. امپدانس مشخصه Z0 خط میکرواستریپ:
(3) نوار خط در PCB
خط نوار دی الکتریک متوسط بین دو لایه از رسانا هواپیما خطوط نوار مس دور انداخته شوند. اگر فاصله بین لایه رسانا و ضخامت دی الکتریک و عرض خط هواپیما، متوسط قابل کنترل است، خط مشخصه امپدانس نیز قابل کنترل است، امپدانس مشخصه خط کش است:
3، خط انتقال خاتمه
در پایان دریافت از یک خط فسخ توسط یک مقاومت به امپدانس مشخصه خط برابر، به نام پایان اتصال خط انتقال در موازی. این است که عمدتا به منظور به دست آوردن بهترین خواص الکتریکی، از جمله توزیع بار درایو استفاده شده است.
گاهی اوقات، به منظور صرفه جویی در مصرف برق، پایان مقاومت یک خازن بیشتر 104 متصل در سری تشکیل یک مدار ختم AC، آن را به طور موثر می تواند از دست دادن DC را کاهش دهد.
بین راننده و خط انتقال در سری یک مقاومت، و ترمینال دیگر به مقاومت خط ختم متصل شود، این روش از Terminator سری ختم نامیده می شود. حد خارج خط طولانی و زنگ را می توان در سری استفاده می شود و یا سری فسخ میرایی روش با استفاده از یک سری کوچک میرایی مقاومت کنترل شده است در مجموعه ای با ترمینال های خروجی از دروازه رانندگی (معمولا 10 ~ 75Ω) متوجه متصل می شود. این روش مناسب برای میرایی سیم کشی روتر در ارتباط با خط (به عنوان مثال، امپدانس مشخصه کنترل شده است، هیچ تخته مدار زمین و اکثر پیچ و تاب و غیره وجود ندارد.
هنگامی که مقدار مقاومت سری مدار سری ختم (درایور گیت) و امپدانس خروجی به امپدانس مشخصه خط انتقال. پشت سر هم پایان اتصال برابر است یک نقطه ضعف با استفاده از ترمینال بار تنها فشرده و تاخیر انتقال در مدت زمان طولانی وجود دارد. با این حال این این را می توان با استفاده از خطوط انتقال اضافی تاندم قطع کرد.
4 خط انتقال غیرقانونی
اگر زمان خط تاخیر کوتاه تر از زمان افزایش سیگنال بسیار است، می توان بدون استفاده از یک خط انتقال و یا سری ختم موازی خاتمه اگر استفاده غیر ترمینال تاخیر سیم کشی سفر رفت و برگشت (زمان رفت و برگشت سیگنال در خط انتقال) از پالس زمان افزایش سیگنال کوتاه است، پس زدن ناشی از عدم فسخ از حدود 15٪ از حداکثر باز شدن از طول مسیر نوسان منطق حدود:
Lmax از کجا: tr برای زمان افزایش
tpd زمان تأخیر انتقال در طول طول واحد است
5، روش های مختلفی برای مقایسه ختم می شود
موازی و اتصال سری سمت ترمینال سیم کشی دارای مزایای، که در واقع استفاده کنید، یا هر دو استفاده می شود که، بسته به نیاز طراح و سرگرمی سیستم است.
مزیت اصلی سمت اتصال موازی خط انتقال سریع سرعت سیستم و کامل بودن اعوجاج سیگنال به بار خواهد تحت تاثیر قرار نمی دیسک های طولانی دروازه رانندگی انتقال طولانی زمان تاخیر، اما سرعت لبه سیگنال آن تاثیر نمی گذارد، اما زمان تاخیر سیگنال در انتقال خط طولانی افزایش می دهد. گنجایش خروجی در هنگام رانندگی یک بار بزرگ ممکن است در طول شاخه کوتاه در ختم سری فوق توزیع شده، بر خلاف لازم است به مجموعه ای از کل ترمینال خط بار.
روش سری ختم رانندگی مدار است که توانایی به بار چند خط موازی، زمان تاخیر افزایشی به دلیل یکسری خازنی سیم کشی سمت بار باعث در مورد دو برابر بزرگ تر از ترمینال سیم کشی مربوطه به صورت موازی، و لبه کوتاه مدت با توجه به بار خازنی آهسته و درایوهای زمان تاخیر دروازه افزایش می دهد، با این حال، اتصال سری از به پایان می رسد از نسبت سیم کشی تداخل سمت موازی کوچکتر است، عمدتا به دلیل دامنه سیگنال در پایان از اتصال سری از نوسان منطق انتقال تنها نصف است، در نتیجه جریان سوئیچینگ تنها نیمی از تعویض موقت فعلی سوئیچینگ است، انرژی سیگنال کوچک تداخل کوچک است.
در انجام این کار PCB دو طرفه و یا چند لایه اختیاری است، و بستگی به حداکثر فرکانس عامل و پیچیدگی مدارات مورد نیاز برای تعیین چگالی بسته بندی بهترین انتخاب زمانی که فرکانس ساعت بیش از فرکانس 200MHz چند لایه. اگر فرکانس عامل بیش از 350MHz ، بهترین انتخاب، از پلی به عنوان لایه دی الکتریک از تخته مدار چاپی، به دلیل تضعیف فرکانس بالا خود را به کوچکتر، خازن پارازیتی به کوچک تر، سرعت انتقال سریع تر به بیشتر قدرت حفظ توجه به بزرگتر و Z0 ، تطبیق صفحه مدار چاپی دارای اصول و الزامات زیر است:
(1) تمام خطوط سیگنال موازی باید در حد امکان برای کاهش تداخل نگه داشته شوند. اگر دو خط سیگنال نزدیک به هم وجود داشته باشد بهتر است خطوط زمینی بین دو خط را به طوری که سپر نقش
(2) طراحی خط انتقال سیگنال برای جلوگیری از زوایای تیز برای جلوگیری از ویژگی های انتقال خط از تغییرات ناگهانی بازتاب امپدانس، تا آنجا که ممکن است طراحی شده برای یک قوس یکسان از یک اندازه خاص.
(3) عرض شیارها ممکن است با توجه به امپدانس مشخصه مایکرواستریپ و استریپ لاین بالا فرمول محاسبه متفاوت است، برد مدار چاپی مایکرواستریپ امپدانس مشخصه معمولا بین 50 ~ 120Ω. برای به دست آوردن مشخصه های بزرگ امپدانس، عرض خط باید بسیار باریک انجام می شود. اما از آن آسان است به خطوط خوب است. ترکیبی از عوامل در نظر گرفتن، معمولا ارزش تقریبی 68Ω امپدانس مناسب تر را انتخاب کنید، به دلیل انتخاب امپدانس مشخصه 68Ω، می توانید در زمان و مصرف برق تاخیر برای رسیدن به بهترین تعادل بین یک خط انتقال 50Ω قدرت بیشتری مصرف می ؛. اگرچه امپدانس بزرگ می تواند مصرف انرژی را کاهش دهد، اما زمان تاخیر انتقال بزرگ با توجه به ظرفیت خط منفی خواهد زمان تاخیر انتقال شود و افزایش دفع. کاهش امپدانس مشخصه اما کم ظرفیت ذاتی امپدانس مشخصه خط در واحد طول نسبتا بزرگ است، امپدانس مشخصه و زمان تاخیر انتشار کمتر آسیب دیده است توسط خازن های بار. از ویژگی های مهم خط انتقال با مناسب، شاخه خاتمه کوتاه مدت زمان تأخیر در خط باید اثر نداشته باشد. وقتی Z0 50Ω باشد، طول خط خط کوتاه باید به 2.5cm محدود شود تا از زنگ بزرگ جلوگیری شود.
(4) برای هیئت مدیره دو طرفه (یا چهار تخته هیئت مدیره به چهار خط). تخته مدار در هر دو طرف خط عمود بر هر یک از دیگر، به منظور جلوگیری از یکدیگر برای تولید تداخل اصلی.
(5) مدار چاپی مدار چاپی اگر مجهز به دستگاه های با ولتاژ بالا مانند رله ها، چراغ ها، بلندگوها و غیره باشد، بهتر است از جدا کردن زمین جداگانه برای کاهش نویز بر روی زمین، این دستگاه های جریان بالا باید زمین باشند اتصال به یک اتوبوس زمین جداگانه در تخته و backplane، و این خطوط زمین فردی باید به زمین کل سیستم متصل شود.
(6) اگر یک تقویت کننده سیگنال کوچک در هیئت مدیره وجود داشته باشد، خط سیگنال ضعیف قبل از تقویت باید از خط سیگنال قوی دور باشد و سیم کشی باید تا حد امکان کوتاه باشد و در صورت امکان با سیم زمین محافظت شود.