Notizie PCB - Layout PCB e abilità di cablaggio nella progettazione ADC ad alta velocità

Nell'industria di oggi, il layout dei circuiti stampati di sistema è diventato parte integrante del design stesso. Pertanto, gli ingegneri di progettazione devono comprendere i meccanismi che influenzano le prestazioni di progettazione delle catene di segnale ad alta velocità.

Nella progettazione della catena di segnale analogica ad alta velocità, il layout dei circuiti stampati (PCB) richiede la considerazione di molte opzioni, alcune più importanti di altre e alcune a seconda dell'applicazione. La risposta finale varia, ma in tutti i casi i progettisti dovrebbero cercare di eliminare l'errore delle migliori pratiche senza ossessionarsi su ogni dettaglio del layout e del cablaggio. Le informazioni fornite in questa nota di applicazione saranno utili ai progettisti per il loro prossimo progetto di progettazione ad alta velocità.

Saldatura nuda

I pad nudi (EPAD) sono talvolta trascurati, ma sono importanti per massimizzare le prestazioni della catena del segnale e per massimizzare la dissipazione del calore del dispositivo.

Il pad nudo, che ADI chiama pin 0, è il pad sotto la maggior parte dei dispositivi oggi. Si tratta di un collegamento importante attraverso il quale tutta la messa a terra interna del chip è collegata ad un punto centrale sotto il dispositivo. Avete notato che molti convertitori e amplificatori attualmente mancano pin di terra a causa dei pad nudi?

La chiave è fissare correttamente (saldare) questo pin al PCB per una forte connessione elettrica e termica. Se questa connessione non è forte, si verifica confusione, in altre parole, il design potrebbe non funzionare.

Ottenere una connessione ottimale

Ci sono tre passaggi per ottenere connessioni elettriche e termiche ottimali con pad nudi. In primo luogo, ove possibile, i pad nudi dovrebbero essere duplicati su ogni strato PCB al fine di formare connessioni termiche dense con tutti gli strati di terra e terra per una rapida dissipazione del calore. Questo passaggio è rilevante per dispositivi ad alta potenza e applicazioni con numeri di canale elevati. Sul lato elettrico, questo fornirà una buona connessione equipotenziale per tutti gli strati di terra.

Il pad nudo può anche essere duplicato sullo strato inferiore (vedi Figura 1), che può essere utilizzato come punto di disaccoppiamento del dissipatore di calore e un luogo per installare il radiatore laterale inferiore.

Ad esempio, quando un circuito stampato non è in grado di ottenere una buona segmentazione del layout a causa di vincoli dimensionali, lo strato di messa a terra deve essere separato. Ciò può essere dovuto al fatto che gli alimentatori sporchi del bus o i circuiti digitali ad alto rumore devono essere collocati in determinate aree per soddisfare i requisiti o le dimensioni tradizionali di progettazione. In questo caso, separare la formazione è la chiave per ottenere buone prestazioni. Tuttavia, affinché la progettazione complessiva sia efficace, questi strati di messa a terra devono essere collegati tra loro da un ponte o un punto di connessione da qualche parte sul circuito stampato. Pertanto, i punti di giunzione dovrebbero essere distribuiti uniformemente sugli strati di messa a terra separati.

Alla fine, c'è spesso un punto di connessione sul PCB che è il posto migliore per la corrente di ritorno per passare attraverso senza degradare le prestazioni o forzare la corrente di ritorno ad essere accoppiata al circuito sensibile. Se questo punto di connessione si trova vicino o sotto il convertitore, non è necessaria alcuna messa a terra separata.

conclusione

Le considerazioni sul layout sono sempre confuse a causa della pletora di opzioni ottimali. Tecnologia e principi sono da sempre parte della cultura del design aziendale. Gli ingegneri amano imparare dai progetti precedenti e la pressione per arrivare sul mercato rende i progettisti riluttanti a cambiare o provare nuove tecnologie. Sono bloccati nel bilanciamento del rischio fino a quando non c'è un problema importante nel sistema.

A livello di scheda di valutazione, modulo e sistema, una semplice messa a terra singola è la cosa migliore. Una buona segmentazione dei circuiti è la chiave. Ciò influisce anche sul layout dei livelli e dei livelli adiacenti. Se lo strato sensibile si trova sopra lo strato digitale ad alto rumore, tenere presente che può verificarsi un accoppiamento incrociato. Anche il montaggio è importante; Le note di fabbricazione fornite al negozio di PCB o al negozio di montaggio dovrebbero essere utilizzate per garantire una connessione affidabile tra IC bare pad e PCB.

Un montaggio inadeguato spesso porta a scarse prestazioni del sistema. Il disaccoppiamento dei pin VDD vicino al punto di entrata dello strato di alimentazione e il convertitore o IC è sempre vantaggioso. Tuttavia, per aumentare la capacità intrinseca di disaccoppiamento ad alta frequenza, dovrebbero essere utilizzati alimentatori strettamente impilati e strati di messa a terra (spaziatura �¤4 mil). Questo metodo viene fornito senza costi aggiuntivi e richiede solo pochi minuti per aggiornare le note di produzione PCB.

Quando si progetta un layout convertitore ad alta velocità e ad alta risoluzione, è difficile prendere in considerazione tutte le caratteristiche specifiche. Ogni applicazione è unica. Si spera che i punti descritti in questa nota applicativa aiutino i progettisti a comprendere meglio la progettazione futura del sistema.