Dizajn PCB snopa velike brzine

S dolaskom informacijskog doba, uporaba PCB ploča postaje sve opsežnija, a razvoj PCB ploča postaje sve složeniji.Kako su elektroničke komponente sve gušće raspoređene na PCB-u, električne smetnje postale su neizbježan problem.U dizajnu i primjeni višeslojnih ploča, signalni sloj i energetski sloj moraju biti odvojeni, stoga je dizajn i raspored hrpe posebno važan.Dobra shema dizajna može uvelike smanjiti utjecaj EMI-ja i preslušavanja u višeslojnim pločama.

U usporedbi s običnim jednoslojnim pločama, dizajn višeslojnih ploča dodaje signalne slojeve, slojeve ožičenja i raspoređuje neovisne slojeve napajanja i slojeve uzemljenja.Prednosti višeslojnih ploča uglavnom se ogledaju u osiguravanju stabilnog napona za digitalnu pretvorbu signala, te ravnomjernom dodavanju snage svakoj komponenti u isto vrijeme, učinkovito smanjujući interferenciju između signala.

Napajanje se koristi u velikom području polaganja bakra i sloja uzemljenja, što može uvelike smanjiti otpor sloja napajanja i sloja uzemljenja, tako da je napon na sloju napajanja stabilan, a karakteristike svake signalne linije može biti zajamčena, što je vrlo korisno za smanjenje impedancije i preslušavanja.U dizajnu vrhunskih tiskanih ploča, jasno je propisano da se treba koristiti više od 60% shema slaganja.Višeslojne ploče, električne karakteristike i potiskivanje elektromagnetskog zračenja imaju neusporedive prednosti u odnosu na niskoslojne ploče.Što se tiče cijene, općenito govoreći, što je više slojeva, to je skuplja cijena, jer je cijena PCB ploče povezana s brojem slojeva i gustoćom po jedinici površine.Nakon smanjenja broja slojeva, prostor ožičenja će se smanjiti, čime će se povećati gustoća ožičenja., pa čak i ispunjavaju zahtjeve dizajna smanjenjem širine linije i udaljenosti.To može prikladno povećati troškove.Moguće je smanjiti slaganje i smanjiti troškove, ali to pogoršava električne performanse.Ovakav dizajn obično je kontraproduktivan.

Gledajući PCB mikrotrakasto ožičenje na modelu, sloj uzemljenja također se može smatrati dijelom dalekovoda.Uzemljeni sloj bakra može se koristiti kao staza petlje signalne linije.Ravan napajanja povezana je s ravninom uzemljenja preko kondenzatora za odvajanje, u slučaju izmjenične struje.Oba su ekvivalentna.Razlika između niskofrekventnih i visokofrekventnih strujnih petlji je u tome.Na niskim frekvencijama, povratna struja slijedi put najmanjeg otpora.Na visokim frekvencijama, povratna struja je duž putanje najmanjeg induktiviteta.Struja se vraća, koncentrirana i raspoređena izravno ispod tragova signala.

U slučaju visoke frekvencije, ako je žica izravno položena na sloj uzemljenja, čak i ako ima više petlji, povratna struja teći će natrag u izvor signala iz sloja ožičenja ispod izvorne staze.Budući da ovaj put ima najmanju impedanciju.Ovu vrstu korištenja velike kapacitivne sprege za suzbijanje električnog polja i minimalne kapacitivne sprege za suzbijanje magnetskog postrojenja radi održavanja niske reaktancije nazivamo samozaštitom.

Iz formule se može vidjeti da kada struja teče natrag, udaljenost od signalne linije je obrnuto proporcionalna gustoći struje.Ovo minimizira područje petlje i induktivitet.U isto vrijeme, može se zaključiti da ako je udaljenost između signalne linije i petlje mala, struje njih dvije su slične veličine i suprotnog smjera.A magnetsko polje koje stvara vanjski prostor može se pomaknuti, tako da je vanjski EMI također vrlo malen.U dizajnu skupa, najbolje je da svaki trag signala odgovara vrlo bliskom sloju zemlje.

U problemu preslušavanja na sloju uzemljenja, preslušavanje uzrokovano visokofrekventnim krugovima uglavnom je posljedica induktivne sprege.Iz gornje formule strujne petlje može se zaključiti da će se struje petlje koje generiraju dvije blizu jedna drugoj signalne linije preklapati.Dakle, doći će do magnetskih smetnji.

K u formuli je povezan s vremenom porasta signala i duljinom linije signala smetnje.U postavci skupa, skraćivanje udaljenosti između signalnog sloja i uzemljenog sloja učinkovito će smanjiti smetnje od uzemljenog sloja.Prilikom polaganja bakra na sloj napajanja i sloj uzemljenja na PCB ožičenju, ako ne obratite pozornost, u području polaganja bakra pojavit će se pregradni zid.Pojava ove vrste problema najvjerojatnije je posljedica velike gustoće otvora ili nerazumnog dizajna izolacijskog područja otvora.Ovo usporava vrijeme porasta i povećava područje petlje.Induktivnost se povećava i stvara preslušavanje i EMI.

Trebali bismo dati sve od sebe da postavimo voditelje trgovina u parove.Ovo se odnosi na zahtjeve strukture ravnoteže u procesu, jer neuravnotežena struktura može uzrokovati deformaciju PCB ploče.Za svaki sloj signala najbolje je imati običan grad kao interval.Udaljenost između vrhunskog napajanja i bakrenog grada pogoduje stabilnosti i smanjenju EMI.U dizajnu ploča velike brzine, redundantne ravnine uzemljenja mogu se dodati za izolaciju ravnina signala.


Vrijeme objave: 23. ožujka 2023