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Technologie PCB
Procédure d'interprétation des PCB par les fabricants de circuits à haute fréquence
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Procédure d'interprétation des PCB par les fabricants de circuits à haute fréquence

Procédure d'interprétation des PCB par les fabricants de circuits à haute fréquence

2021-07-16
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Author:Evian

Ce que nous devons faire, c'est transformer le schéma conçu en un graphique réaliste. Circuits imprimés. Please don't underestimate this process. Il y a beaucoup de choses qui sont réalisables en principe, mais qui ne sont pas réalisables en ingénierie, or others can't, Il n'est donc pas difficile de prendre une décision OK Circuits imprimés, but it's not easy to make a OK Circuits imprimés.


Les deux principales difficultés dans le domaine de la microélectronique sont le traitement des signaux à haute fréquence et des signaux faibles.. In this aspect, Niveau Circuits imprimés production is particularly important. Les mêmes principes de conception, the same components, Différentes personnes ont des idées différentes Circuits imprimés board with different results, Comment faire good Circuits imprimés board? Sur la base de notre expérience passée, I would like to share my views on the following aspects:


1, Clear design objectives

To receive a design task, first of all, Nécessité de clarifier les objectifs de conception, which is the ordinary Circuits imprimés, Haute fréquence Circuits imprimés, small signal processing Circuits imprimés Ou traitement simultané de signaux à haute et à faible fréquence Circuits imprimés. If it is an ordinary Circuits imprimés, Tant que la disposition et le câblage sont raisonnables et propres, and the mechanical size is accurate, Comme la ligne de charge moyenne et la ligne longue, It is necessary to adopt certain means to reduce the load, Renforcer la motivation de la course à longue distance, and focus on preventing the reflection of the long line.

Lorsque la ligne de signal sur la carte de circuit dépasse 40 MHz, special consideration should be given to these signal lines, Comme les conversations croisées entre les lignes. According to the distributed parameter network theory, L'interaction entre la grande vitesse et sa connexion est un facteur décisif, which can not be ignored in system design. Avec l'augmentation de la vitesse de transmission de la porte, L'opposition sur la ligne de signalisation augmentera en conséquence, and the crosstalk between adjacent signal lines will increase proportionally. En gros, the power consumption and thermal dissipation of high-speed circuit are also very large, which should be paid enough attention to when making high-speed Circuits imprimés.

When there are weak signals of millivolt level or even microvolt level on the board, Une attention particulière doit être accordée à ces lignes de signalisation.. Because the small signal is too weak, Il est facilement perturbé par d'autres signaux forts. Shielding measures are often necessary, Sinon, le SNR sera considérablement réduit. As a result, Les signaux utiles sont submergés par le bruit et ne peuvent pas être extraits efficacement.


(2), Understand the functional requirements of the components used for layout and wiring

We know that some special components have special requirements in layout and wiring, Par exemple, les signaux analogiques utilisés dans lo et APH, and the analog signal amplifier requires stable power supply and low ripple. Les petits signaux analogiques doivent être aussi éloignés que possible de l'alimentation électrique.. On the OTI board, Le petit amplificateur de signal est spécialement équipé d'un bouclier pour protéger contre les interférences électromagnétiques errantes.. The glink chip used into OTI board adopts ECL process, Il consomme beaucoup d'électricité et produit beaucoup de chaleur. Special consideration must be given to the problem of heat dissipation in the layout. Si le refroidissement naturel est utilisé, the glink chip should be placed in a place with smooth air circulation, La chaleur libérée n'affecte pas beaucoup les autres puces. If the board is equipped with horn or other high power devices, Il peut causer une grave contamination de l'alimentation électrique, which should also be paid enough attention


3, Envisager la disposition des composants

Le premier facteur à prendre en considération dans la disposition des composants est la performance électrique.. The components with close connection should be put together as far as possible. En particulier certaines lignes à grande vitesse, the layout should be as short as possible, Les signaux d'alimentation électrique et les petits équipements de signalisation doivent être séparés.. On the premise of meeting the circuit performance, Les composants doivent être placés en ordre, Belle et facile à tester. The mechanical size of the board and the location of the socket should also be carefully considered.

Dans les systèmes à grande vitesse, the grounding and transmission delay time of interconnection line are also the first factors to be considered in system design. Le temps de transmission sur la ligne de signal a une grande influence sur la vitesse de l'ensemble du système, especially for the high-speed ECL circuit. Bien que les carrés eux - mêmes soient rapides, the system speed can be greatly reduced due to the increase of the delay time caused by the common interconnect on the backplane (there is about 2ns delay per 30cm line length), Il est préférable de placer le compteur de synchronisation sur la même planche, because the delay time of signal transmission to different boards is not equal, Cela peut entraîner une erreur de générateur de registre Shift. If it can not be put on one board, La longueur du fil d'horloge de la source d'horloge commune à chaque carte de circuit doit être égale, la synchronisation est la clé.


4, Consideration of wiring

With the completion of otni and star network design, there will be more boards with high-speed signal line above 100MHz to be designed. Voici quelques concepts de base pour les lignes à grande vitesse.


Lignes de transmission:

Any "long" signal path on the printed circuit board can be regarded as a kind of transmission line. Si le délai de transmission de la ligne est beaucoup plus court que le temps de montée du signal, the reflection of the main signal generated during the rise time of the signal will be submerged. Pour la plupart des circuits mos, the ratio of rise time to line delay time is much larger, Par conséquent, la longueur de la ligne peut être mesurée en mètres sans distorsion du signal.. For fast logic circuits, En particulier la lce à très haute vitesse.

Il existe deux façons de faire fonctionner les circuits à grande vitesse sur des lignes relativement longues sans distorsion importante de la forme d'onde. TTL utilise la méthode de serrage Schottky pour obtenir un bord de descente rapide, de sorte que la position de surréglage est serrée à la chute de tension de la diode primaire inférieure au potentiel de la terre, ce qui réduit l'amplitude de l'impulsion inverse et permet la surréglage au bord de montée lente, mais à l'état de niveau "h", l'impédance de sortie relativement élevée (50 - 80? O) du circuit l'atténue. En outre, en raison de l'immunité élevée de l'état "h", le problème du recul n'est pas très important. Pour les dispositifs de la série hct, l'effet d'amélioration sera plus évident si la méthode de serrage de la diode Schottky et de terminaison en série est adoptée.

When there is a fan out along the signal line, À des débits binaires plus élevés et à des vitesses de bordure plus rapides, la méthode de formage TTL décrite ci - dessus semble insuffisante.. Because there are reflection waves in the line, Ils ont tendance à se synthétiser à un débit binaire élevé, resulting in serious signal distortion and low anti-interference ability. Alors..., in order to solve the reflection problem, Une autre méthode couramment utilisée dans les systèmes ECL est l'appariement de l'impédance linéaire.. In this way, La réflexion peut être contrôlée et l'intégrité du signal peut être assurée.

Strictly speaking, Pour les dispositifs TTL et CMOS traditionnels à faible vitesse de bord, transmission lines are not very necessary. Dispositifs ECL à grande vitesse pour des vitesses de bord plus élevées, transmission lines are not always needed. Cependant,, when using transmission lines, Ils ont l'avantage de prévoir le retard de la ligne et de contrôler la réflexion et l'oscillation par l'appariement de l'impédance..


1. Facteurs de base pour décider d'utiliser ou non une ligne de transport:

(1) Along the rate of the system signal, (2) connection distance, (3) capacitive load (fan out), (4) resistive load (line termination mode)( 5) Allowable percentage of recoil and overshoot (reduction of AC immunity).

2. Several types of transmission line

(1) Coaxial and twisted pair: they are often used for system to system connections. Les impédances caractéristiques des câbles coaxiaux sont généralement de 50 Ω et 75 Ω., Alors que les paires Torsadées sont généralement de 110 Î.).

(2) Microstrip line on printed circuit board: a microstrip line is a strip conductor (signal line). Il est séparé du plan terrestre par un diélectrique. If the line's thickness, La largeur et la distance du plan au sol sont contrôlables, then its characteristic impedance is also controllable. The characteristic impedance Z0 of microstrip line is:


Plusieurs lignes de transmission de Circuits imprimés

Several types of Circuits imprimés transmission line


Ligne de ruban dans la carte de circuit imprimé: la ligne de ruban est une ligne de ruban de cuivre placée entre deux plans conducteurs. Si l'épaisseur et la largeur de la ligne, la constante diélectrique du milieu et la distance entre les deux plans conducteurs sont contrôlables, l'impédance caractéristique de la ligne est également contrôlable:

Lignes de ruban dans les circuits imprimés

Stripline in printed circuit board



3. Fin de la ligne de transmission

If the receiving end of a line is terminated with a resistor equal to the characteristic impedance of the line, Les lignes de transmission sont appelées connexions de terminaux parallèles. It is mainly used to obtain the best electrical performance, Y compris les charges distribuées entraînées.

Sometimes, Pour économiser l'énergie, a 104 is connected in series to the terminating resistor to form an AC terminating circuit, Réduit efficacement la perte de courant continu.

A resistor is connected in series between the driver and the transmission line, Les bornes de la ligne ne sont plus connectées à la résistance de terminaison. This termination method is called series termination. La sonnerie superharmonique d'une longue ligne peut être contrôlée par des techniques d'amortissement en série ou de terminaison en série.. Series damping is realized by using a small resistor (generally 10-75 Ω) connected in series with the output end of the driving gate. This damping method is suitable for connecting with lines whose characteristic impedance is controlled (such as backplane wiring, Fier Circuits imprimés without ground plane, La plupart des fils d'enroulement, etc.).


In conclusion: If you master the above steps, Vous pouvez prendre des décisions facilement good Circuits imprimés, but it takes years to master these skills, Mais tu n'as pas à t'inquiéter., iPCB Il a beaucoup d'expérience., if you have any technical or product questions, N'hésitez pas à nous contacter, we are glad to communicate with you.