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Progettazione PCB
Progettazione anti-interferenza PCB ad alta velocità di prova basata su DSP
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Progettazione anti-interferenza PCB ad alta velocità di prova basata su DSP

Progettazione anti-interferenza PCB ad alta velocità di prova basata su DSP

2021-11-11
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Author:Jack

proofing pcb 1 DSP system interference generation analysis In order to make a stable and reliable DSP system, le interferenze devono essere eliminate da tutti gli aspetti, even if it cannot be completely eliminated, deve essere minimizzato il più possibile. For DSP systems, L'interferenza principale proviene dai seguenti aspetti: ' interferenza del canale di ingresso e uscita. Refers to interference entering the system through the forward channel and the backward channel, come il collegamento di acquisizione dati di un sistema DSP. The interference is superimposed on the signal through the sensor, che aumenta l'errore di acquisizione dati. In the output link, interferenza può aumentare l'errore dei dati di uscita, or even make a complete error, causare il crash del sistema. Optocoupler devices can be reasonably used to reduce the interference of input and output channels, e l'interferenza del sensore e del sistema principale DSP può essere utilizzato per isolare elettricamente l'interferenza. ‘¡ Interference of the power supply system. La principale fonte di interferenza per l'intero sistema DSP. The power supply adds its noise to the power supply while providing power to the system. La linea di alimentazione deve essere disaccoppiata durante la progettazione del circuito del chip di alimentazione. ‘¢ Space radiation coupling interference. L'accoppiamento attraverso le radiazioni è solitamente chiamato crosstalk. Crosstalk occurs in the electromagnetic field generated when current flows through the wires, e il campo elettromagnetico induce correnti transitorie nei fili adiacenti, causando distorsioni dei segnali vicini o addirittura errori. The strength of crosstalk depends on the geometrical size and separation distance of devices and wires. In cablaggio DSP, the larger the signal line spacing and the closer to the ground line, più efficace è ridurre le conversazioni incrociate.2 Design the PCB per la causa dell'interferenza. The following shows how to reduce various interferences in the Produzione di PCB processo del sistema DSP.


proofing pcb 1 DSP system

In order to improve the signal quality, ridurre la difficoltà di cablaggio, and increase the EMC of the system, nel circuito digitale ad alta velocità DSP del design laminato della scheda multistrato del proofing pcb, the laminated design of the multi-layer board is generally adopted. Il design impilato può fornire il percorso di ritorno più breve, reduce the coupling area, e sopprimere le interferenze in modo differenziale. In the stacked design, la distribuzione dello strato di potenza dedicato e dello strato di terra, and the tight coupling of the ground layer and the power layer is good for suppressing common mode interference (using adjacent planes to reduce the AC impedance of the power plane). Prendiamo come esempio la scheda a 4 strati mostrata nella Figura 1 per illustrare il disegno laminato. There are many advantages to adopting this Struttura di progettazione PCB a 4 strati. C'è uno strato di potenza sotto lo strato superiore, and the power pins of the components can be directly connected to the power supply without passing through the ground plane. The key signal is selected on the bottom layer (bottorn layer), in modo che l'importante spazio di cablaggio del segnale sia più grande, e i dispositivi sono posizionati sullo stesso livello il più possibile. If it is not necessary, non fare una scheda a due strati, which will increase assembly time and assembly complexity. Come lo strato superiore, solo quando i componenti dello strato superiore sono troppo densi, l'altezza è limitata e dispositivi di generazione di calore basso, such as decoupling capacitors (patch) are placed on the bottom layer. Per il sistema DSP, there may be a large number of wires to be routed, e il disegno stratificato è adottato, and the wires can be routed in the inner layer. Se un sacco di prezioso spazio di cablaggio viene sprecato secondo i tradizionali fori passanti, blind/I vias sepolti possono essere utilizzati per aumentare l'area di cablaggio.
PCB Proofing Layout Design In order to get the best performance of the DSP system, la disposizione dei componenti è molto importante. Place DSP, Flash, SRAM, prima i dispositivi CPLD, carefully consider the wiring space, quindi posizionare altri IC secondo il principio di indipendenza funzionale, and finally consider the placement of I/O porti. Combine the above layout and consider the PCB taglia: se la taglia è troppo grande, the printed lines will be too long, l'impedenza aumenterà, the noise resistance will be reduced, e il costo del consiglio aumenterà; se il PCB is too small, la dissipazione del calore non sarà buona, and the space will be limited , Le linee adiacenti sono facilmente disturbate. Pertanto, il dispositivo deve essere selezionato in base alle esigenze reali, combined with the wiring space, e calcolare approssimativamente la dimensione del PCB. When laying out the DSP system, prestare particolare attenzione al posizionamento dei seguenti dispositivi.
(1) High-speed signal layout In the entire DSP system, Le principali linee di segnale digitali ad alta velocità sono tra DSP e Flash e SRAM, so the distance between devices should be as close as possible, e i loro collegamenti dovrebbero essere il più brevi possibile, and they should be connected directly. Pertanto, in order to reduce the influence of transmission lines on signal quality, Le tracce del segnale ad alta velocità dovrebbero essere il più brevi possibile. Also consider that many DSP chips with speeds up to several hundred MHz require a snake-shaped winding (delay tune). Questo sarà sottolineato nel cablaggio sottostante.
(2) The layout of digital-analog devices is mostly not a single functional circuit in a DSP system. Un gran numero di dispositivi digitali e dispositivi ibridi digitale-analogici di CMOS sono utilizzati, so the digital/Il layout analogico deve essere separato. The analog signal devices are concentrated as much as possible, in modo che il terreno analogico possa disegnare un'area indipendente appartenente al segnale analogico al centro dell'intero terreno digitale, so as to avoid the interference of the digital signal to the analog signal. Per alcuni dispositivi ibridi digitali-analogici, such as D/A convertitori, they are traditionally regarded as analog devices, posto sul terreno analogico, and provided with a digital loop to allow digital noise to be fed back to the signal source to reduce digital noise The impact on the analog ground.
(3) The layout of the clock As far as possible from the clock, chip selection and bus signals, la I/Le linee O e i connettori devono essere tenuti il più lontano possibile. The clock input of the DSP system is very susceptible to interference, e la sua elaborazione è molto critica. Always ensure that the clock generator is as close to the DSP chip as possible, e rendere la linea dell'orologio il più breve possibile. The outer shell of the clock crystal oscillator is preferably grounded.
(4) Decoupling layout In order to reduce the instantaneous overshoot of the voltage on the power supply of the integrated circuit chip, a decoupling capacitor is added to the integrated circuit chip, che può efficacemente rimuovere l'influenza della bava sull'alimentazione elettrica e ridurre la riflessione del ciclo di alimentazione sul PCB . Adding a decoupling capacitor can bypass the high frequency noise of the integrated circuit device, e può anche essere utilizzato come condensatore di accumulo di energia per fornire e assorbire l'energia istantanea di carica e scarica dell'apertura e chiusura della porta del circuito integrato.
For proofing pcb nel sistema DSP, place decoupling capacitors for each integrated circuit, come DSP, SRAM, Flash, ecc., and add them between each power supply and ground of the chip, and pay special attention to the decoupling capacitors as close as possible to the power supply terminal (source) and IC component pins (pin). Ensure the purity of the current from the power supply terminal (sotlrce terminal) and the IC, e accorciare il più possibile il percorso del rumore. As shown in Figure 2, quando maneggiano condensatori, use large vias or multiple vias, e il cablaggio tra vias e condensatori dovrebbe essere il più corto e spesso possibile. When the distance between the two vias is too long, non è buono perché il sentiero è troppo grande; La cosa migliore è che le due vie del condensatore di disaccoppiamento siano il più vicine possibile, so that the noise can reach the ground in the shortest path.