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Blog de PCB - Una tecnología de diseño antiinterferencia para placas de PCB de DSP de alta velocidad

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Una tecnología de diseño antiinterferencia para placas de PCB de DSP de alta velocidad

2022-03-09
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Author:pcb

En términos de aplicaciones de placas de circuito impreso, el embalaje bga tiene las características de alta tasa de éxito, baja tasa de reparación y alta fiabilidad, y su aplicación es cada vez más amplia. En otras palabras, el diseño a nivel de placa implica muchas tecnologías de diseño de circuitos digitales de alta velocidad. En los sistemas de alta velocidad, la generación de interferencia acústica es un factor de influencia, y los circuitos de alta frecuencia también producen radiación y colisión, mientras que las velocidades de borde más rápidas producen zumbidos, reflejos y comentarios cruzados. Si no se tienen en cuenta las particularidades del diseño de la señal de alta velocidad y el cableado, la placa de circuito diseñada no funcionará correctamente. Por lo tanto, el diseño exitoso de la placa de PCB es una parte muy crítica del proceso de diseño del circuito dsp.

1. el efecto de la línea de transmisión 1.1 la integridad de la señal incluye principalmente reflexión, timbre, rebote en tierra y conversación cruzada. Los rastros en el PCB pueden ser equivalentes a las estructuras en serie y paralelas de condensadores, resistencias e inductores mostradas en la figura 1. El valor típico de la resistencia en serie es de 0,25d. / R - 4). 55 djft, y la resistencia en paralelo suele ser muy alta. Después de agregar resistencias parasitarias, condensadores e inductores a la conexión real de pcb, la resistencia final en la conexión se llama resistencia característica zo. Si la resistencia de la línea de transmisión y el extremo receptor no coincide, esto puede causar reflexión y oscilación de la señal. Circuitos equivalentes a los rastros de pcb: cambios en la geometría del cableado, terminaciones erróneas del cable, transmisión a través del conector y disyunciones en el plano de la fuente de alimentación pueden causar reflejos. Cuando la señal cambia en el borde ascendente y descendente del nivel, se produce un exceso y un descenso, lo que inmediatamente produce burras por encima o por debajo del nivel estable, lo que puede dañar fácilmente el equipo. El timbre y el timbre de la señal son causados es es por una inducción y un capacitor inadecuados en la línea, respectivamente. Las campanas se pueden reducir con una terminación adecuada. Cuando hay una gran corriente eléctrica vagando en el circuito, causará un rebote en el suelo. Si una gran corriente instantánea fluye a través del plano de alimentación del CHIP y la placa de circuito, la inducción parasitaria y la resistencia entre el paquete del CHIP y el plano de alimentación causarán ruido de alimentación. La conversación cruzada es un problema de acoplamiento entre dos líneas de señal, y la inducción mutua y la condensadores mutuos entre las líneas de señal pueden causar ruido en la línea. La corriente de acoplamiento por inducción acoplada capacitivamente y el voltaje de acoplamiento por inducción acoplada inductivamente. Los parámetros de la capa de pcb, la distancia entre los cables de señal, las características eléctricas del extremo de conducción y el extremo receptor y el método de conexión del extremo del cable tienen un cierto impacto en la conversación cruzada.

Placa de circuito impreso

1.2 algunas de las medidas que deben tomarse para resolver problemas comunes: el plano de la fuente de alimentación no limita la dirección de la corriente, y la línea de retorno puede seguir el camino de la resistencia, es decir, acercarse a la línea de señal. Esto puede generar un circuito de corriente, que será la dirección de desarrollo de los sistemas de alta velocidad. Sin embargo, la capa de alimentación no elimina el desorden de la línea, y si no se presta atención a la ruta de distribución, todos los sistemas generan ruido y causan errores. Por lo tanto, se necesitan filtros especiales que se logren a través de condensadores de derivación. Por lo general, se colocan condensadores de 1 a 1op.f en la entrada de energía de la placa y condensadores de 0,01 a u0,1 entre los pines de energía y los pines de tierra de cada dispositivo activo en la placa. El condensadores de derivación actúan como un filtro. El gran capacitor (10af) se coloca en la entrada de la fuente de alimentación para filtrar el ruido de baja frecuencia (60hz) generado fuera de la placa. El ruido generado por los componentes activos en la placa alcanzará los 100 MHz o más. Para generar armónicos, los condensadores de derivación colocados entre cada chip suelen ser mucho más pequeños que los condensadores colocados en la entrada de energía en la placa. Según la experiencia, si el diseño es una mezcla de analógico y digital, la placa de PCB se divide en partes analógicas y digitales, los dispositivos analógicos se colocan en la parte analógica, los dispositivos digitales se colocan en la parte digital y los convertidores A / D se colocan en toda la Zona. Las señales analógicas y digitales se encaminan en sus respectivas áreas para garantizar que la corriente de retorno de las señales digitales no fluya hacia el suelo de las señales analógicas. El desvío y el desacoplamiento son para evitar que la energía se transfiera de un circuito a otro. Se debe prestar atención a las tres áreas del Circuito en las que se conectan la capa de alimentación, la capa inferior, los componentes y la fuente de alimentación interna. Trate de ampliar el ancho de la fuente de alimentación y el cable de tierra. El cable de tierra es más ancho que el cable de alimentación. "- '0,7 mm, el cable de alimentación es 1,2'" - 2,5 'lrfl. Utilice una gran área de capa de cobre como cable de tierra, y los lugares no utilizados en la placa de impresión como cable de tierra. O hacer una placa multicapa, la fuente de alimentación y el cable de tierra ocupan una capa cada uno. Configurar un Condensadores cerámicos de núcleo 0.01 para cada chip ic. Si el espacio de la placa de circuito impreso es demasiado pequeño para acomodarlo, se pueden configurar condensadores electroliticos de tantalio de 1 - 10 núcleos por cada 4 - 10 chips. La resistencia de alta frecuencia del dispositivo es particularmente pequeña y la resistencia está en el rango de 500ki - IZ - 20mhz. Menos que lq, la corriente de fuga es muy pequeña (por debajo de o.5lla). los condensadores de filtro de desacoplamiento deben instalarse cerca de los circuitos integrados y esforzarse por hacer que los cables de los condensadores sean cortos y el área del Circuito de corriente instantánea sea pequeña, especialmente los condensadores de derivación de alta frecuencia no puedan tener cables. Cuando el sistema funciona a 50 mhz, habrá problemas de efecto de línea de transmisión e integridad de la señal, y se pueden utilizar medidas tradicionales para obtener resultados satisfactorios; Cuando el reloj del sistema alcanza los 120 mhz, es necesario considerar el uso de conocimientos de diseño de circuitos de alta velocidad. De lo contrario, las placas de PCB diseñadas sobre la base de métodos tradicionales no funcionarán correctamente. Por lo tanto, el diseño de circuitos de PCB de alta velocidad se ha convertido en una tecnología de diseño que los diseñadores de sistemas electrónicos deben dominar. La tecnología de diseño de circuitos de señal de alta velocidad de la placa de circuito de señal de alta velocidad 2.1 El cableado de señal de alta velocidad utilizando placas multicapa para el cableado de señal de alta velocidad no es solo una condición necesaria para el cableado, sino también un medio eficaz para reducir la interferencia. Es necesario seleccionar razonablemente el número de capas, reducir el tamaño de la placa de circuito impreso, aprovechar al máximo la capa intermedia para establecer el blindaje y lograr una puesta a tierra cercana, lo que puede reducir efectivamente la inducción parasitaria, acortar la longitud de transmisión de la señal y reducir la interferencia cruzada entre las señales. Todo esto es muy importante para los circuitos de alta velocidad. La fiabilidad del trabajo es beneficiosa. Según algunos datos, en la colección de trabajos de la 248ª Conferencia Nacional de intercambio académico de electrónica antiradiación y pulso electromagnético, cuando se utilizó el mismo material, el ruido de las placas de cuatro capas fue 20db menor que el de las placas de doble Cara. Cuanto menos se doblen los cables, mejor. Adopta una línea recta completa que requiere giros. Puede girar a través de una línea punteada de 45 grados o un arco circular, lo que puede reducir la emisión externa y el acoplamiento mutuo de las señales de alta velocidad, y reducir la radiación y reflexión de las señales. Los cables entre los pines de los dispositivos de circuito de alta velocidad deben ser lo más cortos posible. Cuanto más largo sea el cable, mayor será el inductor distribuido y el capacitor distribuido, lo que provocará reflexión y oscilación en el sistema de circuitos de alta velocidad. Cuanto menos capas de alambre se alternan entre los pines de los dispositivos de circuito de alta velocidad, mejor, es decir, cuanto menos agujeros se utilizan durante la conexión de los componentes, mejor. Según las mediciones, el agujero a través puede traer un capacitor distribuido de aproximadamente 0,5pf, lo que resulta en un aumento significativo del retraso del circuito. En el cableado de circuitos de alta velocidad, se debe prestar atención a la "interferencia cruzada" introducida cerca por el cableado paralelo de la línea de señal. Si no se puede evitar una distribución paralela, se puede colocar una gran área de "tierra" frente a la línea de señal paralela para reducir la interferencia. En dos capas adyacentes, las direcciones de los rastros deben ser perpendiculares entre sí. Para líneas de señal particularmente importantes o unidades locales, se implementan medidas para rodear los cables de tierra. Se puede agregar un cable de tierra protector en la periferia, mientras que los rastros de señal como la señal del reloj y la señal analógica de alta velocidad no son vulnerables a la interferencia, y el cable de señal a proteger se puede sujetar en el medio. Varios rastros de señal no pueden formar un circuito, y el cable de tierra no puede formar un circuito de corriente.