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Technologie PCB
Compétences en conception de circuits à grande vitesse
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Compétences en conception de circuits à grande vitesse

Compétences en conception de circuits à grande vitesse

2021-08-11
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Author:IPCB
Introduction


Le développement et le changement de la technologie électronique posent inévitablement de nombreux nouveaux problèmes et défis à la conception au niveau des panneaux. Premièrement, le taux de déploiement est faible en raison des contraintes physiques de plus en plus grandes imposées aux broches à haute densité et à la taille des broches; Deuxièmement, les problèmes de synchronisation et d'intégrité du signal causés par l'augmentation de la fréquence de l'horloge du système; Troisièmement, les ingénieurs veulent être en mesure d'utiliser la plate - forme PC et d'utiliser de meilleurs outils pour des conceptions complexes et performantes. Il n'est donc pas difficile de voir trois tendances dans la conception des Circuits imprimés:


(((1))). The design of high-speed Circuits imprimés (that is, high clock frequency and fast edge rate) has become the mainstream.


((2)). Product miniaturization and high performance must face the problem of distribution effect caused by mixed signal design technology (ie digital, analog and RF mixed design) on the same Circuits imprimés board.


3. The increase in design difficulty has led to the traditional design process and design methods, Il est difficile pour les outils Cao sur PC de relever les défis technologiques actuels. Therefore, Le passage de la plate - forme d'outils logiciels EDA de la plate - forme UNIX à la plate - forme nt est devenu une tendance reconnue dans l'industrie.


Techniques de câblage des circuits à haute fréquence


1. High-frequency circuits tend to have high integration and high wiring density. L'utilisation de circuits multicouches n'est pas seulement nécessaire pour le câblage, but also an effective means to reduce interference.


2. Plus la flexion du fil entre les broches de l'équipement de circuit à haute fréquence est petite, mieux c'est. Les fils de câblage des circuits à haute fréquence doivent de préférence être entièrement linéaires et doivent être tournés. Il peut être tourné par une polyligne ou un arc de 4.5.°. Cette exigence ne s'applique qu'à l'amélioration de la résistance fixe de la Feuille de cuivre dans les circuits à basse fréquence, ce qui peut être satisfait dans les circuits à haute fréquence. Une exigence peut réduire l'émission externe et le couplage mutuel des signaux à haute fréquence.


3. The shorter the lead of the Circuits imprimés haute fréquence Broche de périphérique, C'est mieux..


4. The fewer lead Couche alternate between pins of high-frequency circuit devices, the better. That is, the fewer vias (Via) used in the component connection process, the better. On mesure qu'un trou à travers produit 0.5pF distributed capacitance, La réduction du nombre de trous peut augmenter considérablement la vitesse.


5. Parce que Circuits imprimés haute fréquence wiring, Notez le crosstalk causé par le câblage parallèle serré du signal. If parallel distribution cannot be avoided, De grandes zones peuvent être disposées de l'autre côté des lignes de signalisation parallèles afin de réduire considérablement les interférences.. Parallel wiring in the same layer is almost unavoidable, Mais les directions de route des deux couches adjacentes doivent être perpendiculaires l'une à l'autre..


6. Mise en œuvre de mesures d'enroulement au sol pour les lignes de signalisation ou les unités locales particulièrement importantes.


7.. Les lignes de signalisation ne doivent pas former de circuit et les lignes au sol ne doivent pas former de circuit de courant.


18.. At least one high-frequency decoupling capacitor should be installed near each integrated circuit block (IC), and the decoupling capacitor should be as close as possible to the Vcc of the device.


9. Lorsqu'un fil de terre analogique (agnd), un fil de terre numérique (dgnd), etc., est relié à un fil de terre commun, un étranglement à haute fréquence doit être utilisé. Dans les assemblages pratiques des étranglements à haute fréquence, on utilise souvent des billes de ferrite à haute fréquence avec des fils passant par le Centre qui peuvent être utilisés comme inducteurs dans les schémas et pour lesquels l'encapsulation et le câblage des composants sont définis séparément dans le catalogue des Circuits imprimés. Déplacez - le manuellement à un endroit approprié près du sol commun.

Conception de circuits à grande vitesse


Design method of electromagnetic compatibility (EMC) in Circuits imprimés


Sélectionner Circuits imprimés base material and the setting of the number of Circuits imprimés layers, the choice of electronic components and the electromagnetic characteristics of electronic components, Disposition des composants, and the length and width of the interconnection lines between components, Tout cela limite la compatibilité électromagnétique de l'équipement Circuits imprimés. The integrated circuit chip (IC) on the Circuits imprimés is the main energy source of electromagnetic interference (EMI). Conventional electromagnetic interference (EMI) control technology generally includes: reasonable layout of components, Câblage de contrôle raisonnable, reasonable configuration of power lines, Enracinement, filter capacitors, shielding and other measures to suppress electromagnetic interference (EMI) are very effective, Is widely used in engineering practice.


1. The high-frequency digital signal line should be short, generally less than 2inch (5cm), and the shorter the better.


2. The main signal lines are best concentrated in the center of the Circuits imprimés board.


3. The clock generating circuit should be near the center of the Circuits imprimés board, La sortie du ventilateur d'horloge doit être reliée à une chaîne Daisy ou à un fil parallèle..


4. Les lignes électriques doivent être aussi éloignées que possible des lignes de signaux numériques à haute fréquence ou séparées par des lignes au sol.. The distribution of the power supply must be low inductance (multi-channel design). The power layer in the Circuits imprimés multicouches Adjacent au plancher, which is equivalent to a capacitor, C'est un filtre.. The power line and ground line on the same layer should be as close as possible. La Feuille de cuivre autour de la couche d'alimentation doit être réduite à 20 fois la distance entre les deux couches planes afin d'assurer une meilleure performance EMC du système.. The ground plane should not be divided. Si les lignes de signalisation à grande vitesse doivent être séparées dans le plan d'alimentation, several low-impedance bridge capacitors should be placed close to the signal line.


5. The wires used for the input and output terminals should try to avoid being adjacent and parallel. Il est préférable d'ajouter un fil de terre entre les fils pour éviter le couplage de rétroaction.


6. Lorsque l'épaisseur de la Feuille de cuivre est de 50 um et que la largeur est de 1 - 1,5 mm, la température du conducteur sera inférieure à 3 °C à travers le courant 2a. Le câblage du Circuits imprimés doit être aussi large que possible. Pour les lignes de signal de circuits intégrés, en particulier les circuits numériques, une largeur de ligne de 4mil à 12mil est généralement utilisée et la largeur de ligne des lignes d'alimentation et de mise à la terre est supérieure à 40mil. L'espacement minimal des conducteurs est principalement déterminé par la résistance à l'isolation et la tension de rupture entre les conducteurs. Dans le pire des cas, l'espacement des conducteurs supérieur à 4 mils est généralement choisi. Afin de réduire les échanges entre les fils, la distance entre les fils peut être augmentée si nécessaire et un fil au sol peut être inséré pour isoler les fils.


7. Dans toutes les couches de Circuits imprimés, le signal numérique ne peut être acheminé que dans la partie numérique de la carte de circuit et le signal analogique ne peut être acheminé que dans la partie analogique de la carte de circuit. Dans la mesure du possible, la mise à la terre des circuits à basse fréquence doit être mise à la terre en un seul point en parallèle. Lorsque le câblage réel est difficile, une partie peut être connectée en série, puis mise à la terre en parallèle. Afin de réaliser la Division entre l'alimentation analogique et l'alimentation numérique, le câblage ne peut pas traverser l'écart entre les alimentations divisées. Les fils de signalisation qui doivent passer par l'écart entre les sources d'alimentation séparées doivent être situés sur une couche de câblage près d'une grande surface de mise à la terre.


8. There are two main electromagnetic compatibility problems caused by the power supply and the ground in the Circuits imprimés, Premièrement, le bruit de l'alimentation électrique, L'autre est le bruit au sol.. According to the size of the Circuits imprimés board Maintenant., try to enlarge the width of the power line and reduce the loop resistance. En même temps, make the direction of the power line and ground line consistent with the direction of data transmission, Cela aide à améliorer la résistance au bruit. At present, Le bruit provenant de l'alimentation électrique et du niveau du sol ne peut être réglé par défaut que par des ingénieurs expérimentés, sur la base de leur expérience, en mesurant la capacité du prototype ou du condensateur de découplage..