Rancangan Elektronik - Projek anti-gangguan PCB kelajuan tinggi pengujian PCB berdasarkan DSP

Pengesahan PCB 1 analisis generasi gangguan sistem DSP Untuk membuat sistem DSP yang stabil dan boleh dipercayai, gangguan mesti dihapuskan dari semua aspek, walaupun ia tidak dapat dihapuskan sepenuhnya, ia mesti diminimimikan sebanyak yang mungkin. Untuk sistem DSP, gangguan utama datang dari aspek berikut: 1. Gandakan saluran input dan output. Rujuk kepada gangguan memasuki sistem melalui saluran maju dan saluran belakang, seperti pautan pemilihan data sistem DSP. Pergangguan ditolak pada isyarat melalui sensor, yang meningkatkan ralat pemilihan data. Dalam pautan output, gangguan boleh meningkatkan ralat data output, atau bahkan membuat ralat lengkap, menyebabkan sistem rosak. Peranti optokoupler boleh digunakan secara rasional untuk mengurangi gangguan saluran input dan output, dan gangguan sensor dan sistem utama DSP boleh digunakan untuk mengisolasi gangguan secara elektrik. 2. Pergangguan sistem bekalan kuasa. Sumber utama gangguan untuk seluruh sistem DSP. Sumber kuasa menambah bunyi kepada bekalan kuasa semasa menyediakan kuasa kepada sistem. Garis bekalan kuasa mesti terputus semasa rancangan sirkuit cip bekalan kuasa. 3. gangguan sambungan radiasi angkasa. Perhubungan melalui radiasi biasanya dipanggil crosstalk. Crosstalk berlaku dalam medan elektromagnetik yang dijana apabila arus semasa mengalir melalui wayar, dan medan elektromagnetik mengandungi arus sementara dalam wayar bersebelahan, menyebabkan isyarat terdekat distorsi atau bahkan ralat. Kekuatan percakapan salib bergantung pada saiz geometri dan jarak pemisahan peranti dan wayar. Dalam wayar DSP, semakin besar ruang garis isyarat dan semakin dekat dengan garis tanah, semakin berkesan ia adalah untuk mengurangi salib bercakap. 2 Raka PCB untuk penyebab gangguan. Berikut menunjukkan bagaimana untuk mengurangi pelbagai gangguan dalam proses produksi PCB sistem DSP.

Untuk meningkatkan kualiti isyarat, mengurangkan kesulitan kabel, dan meningkatkan EMC sistem, dalam sirkuit digital kelajuan tinggi DSP desain laminasi papan berbilang lapisan pengujian PCB, desain laminasi papan berbilang lapisan secara umum diterima. Rancangan tumpukan boleh menyediakan laluan kembalian yang paling pendek, mengurangkan kawasan sambungan, dan menekan gangguan mod perbezaan. Dalam rancangan tumpukan, distribusi lapisan kuasa dan lapisan tanah yang dedikasi, dan sambungan ketat lapisan tanah dan lapisan kuasa adalah baik untuk menekan gangguan mod umum (menggunakan pesawat bersebelahan untuk mengurangi halangan AC pesawat kuasa). Ambil papan 4 lapisan yang dipaparkan dalam Gambar 1 sebagai contoh untuk memperlihatkan reka laminasi. Terdapat banyak keuntungan untuk mengadopsi struktur reka PCB 4 lapisan ini. Terdapat lapisan kuasa di bawah lapisan atas, dan pins kuasa komponen boleh disambung secara langsung ke bekalan kuasa tanpa melewati pesawat tanah. isyarat kunci dipilih pada lapisan bawah (lapisan bawah), sehingga ruang kawat isyarat penting lebih besar, dan peranti ditempatkan pada lapisan yang sama sebanyak yang mungkin. Jika tidak diperlukan, jangan membuat papan bahagian dua lapisan, yang akan meningkatkan masa pemasangan dan kompleksiti pemasangan. Seperti lapisan atas, hanya apabila komponen lapisan atas terlalu padat, tinggi adalah terhad dan peranti generasi panas rendah, seperti kapasitor penyahpautan (patch) ditempatkan pada lapisan bawah. Untuk sistem DSP, mungkin terdapat sejumlah besar wayar untuk dijalankan, dan desain lapisan diterima, dan wayar boleh dijalankan dalam lapisan dalaman. Jika banyak ruang kawat yang berharga dibuang mengikut tradisional melalui lubang, buta/terkubur vias boleh digunakan untuk meningkatkan kawat kawat. Design Bentangan Pengujian PCB Untuk mendapatkan prestasi terbaik sistem DSP, bentangan komponen adalah sangat penting. Letakkan peranti DSP, Flash, SRAM, dan CPLD terlebih dahulu, mempertimbangkan ruang kawat dengan berhati-hati, kemudian letakkan ICs lain mengikut prinsip kemerdekaan berfungsi, dan akhirnya mempertimbangkan tempatan port I/O. Kombinkan bentangan di atas dan pertimbangkan saiz PCB: jika saiz terlalu besar, garis cetak akan terlalu panjang, impedance akan meningkat, resistensi bunyi akan dikurangi, dan biaya papan akan meningkat; jika PCB terlalu kecil, penyebaran panas tidak akan baik, dan ruang akan terbatas, garis tambahan mudah diganggu. Oleh itu, peranti patut dipilih mengikut keperluan sebenar, bergabung dengan ruang kawat, dan kira-kira kira saiz PCB. Apabila meletakkan sistem DSP, perhatikan istimewa pada tempatan peranti berikut. (1) Bentangan isyarat kelajuan tinggi Dalam seluruh sistem DSP, garis isyarat digital kelajuan tinggi utama berada diantara DSP dan Flash dan SRAM, jadi jarak antara peranti sepatutnya hampir mungkin, dan sambungan mereka sepatutnya pendek yang mungkin, dan mereka sepatutnya disambung secara langsung. Oleh itu, untuk mengurangkan pengaruh garis penghantaran pada kualiti isyarat, jejak isyarat kelajuan tinggi sepatutnya menjadi secepat mungkin. Juga pertimbangkan bahawa banyak cip DSP dengan kelajuan hingga beberapa ratus MHz memerlukan angin bentuk ular. Ini akan didesak dalam kawat di bawah. (2) Bentangan peranti analog-digital bukanlah sirkuit fungsi tunggal dalam sistem DSP. Banyak peranti digital dan peranti hibrid analog-digital digunakan, jadi bentangan digital/analog patut dipisahkan. Peranti isyarat analog berkoncentrasi sebanyak yang mungkin, sehingga tanah analog boleh melukis kawasan independen yang dimiliki isyarat analog di tengah seluruh tanah digital, untuk mengelakkan gangguan isyarat digital ke isyarat analog. Untuk beberapa peranti hibrid analog-digital, seperti penyukar D/A, mereka tradisional dianggap sebagai peranti analog, ditempatkan di atas tanah analog, dan disediakan dengan gelung digital untuk membenarkan bunyi digital untuk diberikan kembali kepada sumber isyarat untuk mengurangkan bunyi digital Kesan pada tanah analog. (3) Bentangan jam Sejauh mungkin dari jam, pemilihan cip dan isyarat bas, garis I/O dan konektor patut disimpan sejauh mungkin. Input jam sistem DSP sangat susah untuk gangguan, dan prosesnya sangat kritikal. Sentiasa pastikan generator jam adalah sebanyak mungkin kepada cip DSP, dan jadikan baris jam sebagai pendek yang mungkin. Shell luar oscillator kristal jam lebih baik dibawah. (4) Membongkar bentangan Untuk mengurangkan ketinggalan seketika tegangan pada bekalan kuasa cip sirkuit terintegrasi, kondensator pembongkar ditambah ke cip sirkuit terintegrasi, yang dapat menghapuskan pengaruh burr pada bekalan kuasa dan mengurangkan refleksi loop kuasa pada PCB. Menambah kondensator penyahpautan boleh mengelak bunyi frekuensi tinggi peranti sirkuit terintegrasi, dan juga boleh digunakan sebagai kondensator penyimpanan tenaga untuk menyediakan dan menyerap muatan serta membuang tenaga pintu sirkuit terintegrasi membuka dan menutup. Untuk pengujian PCB dalam sistem DSP, letakkan kondensator penyahpautan untuk setiap sirkuit terintegrasi, seperti DSP, SRAM, Flash, dll., dan tambahkan antara setiap bekalan kuasa dan tanah cip, dan memberi perhatian istimewa kepada kondensator penyahpautan sebanyak mungkin kepada terminal bekalan kuasa (sumber) dan pin komponen IC. Pastikan sifat semasa dari terminal bekalan kuasa (terminal sotlrce) dan IC, dan pendek laluan bunyi sebanyak mungkin. Seperti yang dipaparkan dalam Gambar 2, apabila mengendalikan kondensator, gunakan vias besar atau vias berbilang, dan kawat antara vias dan kondensator sepatutnya pendek dan tebal yang mungkin. Apabila jarak antara kedua-dua botol terlalu panjang, ia tidak baik kerana laluan terlalu besar; yang terbaik ialah dua botol kapak pemisah