Kommunikasie PCB Board: uitdagings vir die ontwerp van seinintegriteit

Seinintegriteit: ontwerp-uitdagings van PCB-kommunikasiebord

Kommunikasie-PCB-bord is van groot belang in die telekommunikasiebedryf. PCB-borde het gehelp om 'n rewolusie in die bedryf te maak. Dit is nou 'n noodsaaklike onderdeel van alle aspekte van die telekommunikasiebedryf, wat die versterking van aanlyn-stelsels op die voorpunt bied.

Moderne en gesofistikeerde gedrukte stroombane kan die seinintegriteit verbeter. As u nie aandag gee aan die ontwerp nie, kan dit terselfdertyd probleme met die oordrag veroorsaak. Miskien kan u seinintegriteit en gebrek aan spoed ervaar.

Iets wat u ten alle koste wil vermy, veral nou as die wêreld na 5G oorskakel. Met elke dag wat verbygaan, word draadlose konneksie vinniger, daarom is dit belangrik om doeltreffendheid te handhaaf. Die verliese wat verband hou met transmissielyne vir gedrukte kringe, hou immers groot belang op die gebied van seinintegriteit en hoëspoed-ontwerp / simulasie.

Tradisioneel het digitale ontwerpe nie probleme ondervind as gevolg van transmissielyn-effekte nie. Dit lyk egter nou asof hulle sekere probleme ondervind, waaronder laer snelhede en laer frekwensies.

Laer frekwensies

As gevolg van laer frekwensies, bly die seinintegriteit ongeskonde, aangesien die sein binne die data-karakterisering bly. Sodoende kan die stelsel doeltreffend werk. Die stelsel kan sonder enige probleme al die gewenste funksies uitvoer.

Desondanks lei die toename in stelselsnelhede tot 'n groter impak van hoër frekwensie op die stelsel. Die effek is nie net beperk tot die digitale eienskappe van die stelsel nie. Inteendeel, dit begin die impak daarvan op die analoogfunksies in die stelsel toon.

Daarom moet u die digitale sowel as die analoog-effekte van die stelsel in ag neem. Een van die grootste uitdagings van seinintegriteit is die uitdaging van die I / O-sein. Dit is die plek waar die data wat gestuur word deur die transmissielyne beïnvloed kan word.

Hierdie lyne kan die kwaliteit van die data regtig verlaag. Daarom is dit belangrik om dit vroegtydig te versorg om die kwaliteit van die sein te verseker.

Laer snelhede

Daar is min of amper geen invloed op die sein van die frekwensie-reaksie in geval van laer snelhede nie. Die reël hou nie goed as u die seine via 'n lang transmissiemedium stuur nie. Maar deur die toename in spoed, kan die effekte van hoë frekwensies dus oorneem.

Ten spyte van die lengte van die transmissiemedium, veroorsaak hoër laer probleme soos oorspraak, lui, weerkaatsing en weerkaatsing. Dit alles het 'n nadelige uitwerking op die reaksie van die sein. Dit is geneig om aan te dui om te belemmer en sodoende die seinintegriteit te benadeel.

Alhoewel hierdie probleme groot is, kan u dit moeiteloos oorkom. Maak net seker dat u goeie ontwerptegnieke vir die PCB volg. Die onderstaande riglyne sal u help om Printed Circuit Boards sal verbeter in plaas daarvan om dit te beskadig.

Kommunikasie Oorweging van PCB-bordontwerp

Hierna het ons effektiewe riglyne bedink nadat ons deeglike navorsing gedoen het. Hierdie riglyne is in 'n aantal bronne gepubliseer, waaronder die Texas Instruments. Die hoofweg spreek die hoëspoedseine aan.

Hulle fokus byvoorbeeld op die klokseine tesame met hul routing. Die idee is om 'n PCB-ontwerper 'n oorsig te gee oor die belangrike samehang. Daar is immers verskeie faktore wat die transmissielyne nadelig kan beïnvloed.

U kan byvoorbeeld met EMI-probleme opduik. Dit is nietemin moontlik om nie net die kanse op hul voorkoms te oorkom nie, maar ook om die regte PCB-ontwerp te verseker. Met die korrekte en effektiewe ontwerp van die kringe kan die ontwerper hierdie probleme moeiteloos verminder.

Belangrike dinge om oor na te dink

Wat as die vinnigste stygtyd en die hoogste frekwensietyd in die stelsel?

Is dit moontlik om sensitiewe seine te lei, byvoorbeeld beëindiging, beheerde impedansie, spoorverspreidingsvertraging?

Bepaal die elektriese spesifikasies by die uitsette sowel as die insette van die bronne en wasbakke.

U kan vermy die gebruik van die stripline-tegniek deur die mikrostrook vir sensitiewe seine te gebruik? Of die stripline-tegniek is noodsaaklik.

Dit is belangrik om 'n stelsel se funksionele groepdiagram op te stel. Byvoorbeeld digitale seine, analoogseine, ontvangerpad, senderweg en vele meer.

Ontdek die verskillende voedingspannings wat bestaan. Verkry ook inligting dat u 'n kragvlak benodig vir elke voedingspanning of dat u onder mekaar kan verdeel.

Bepaal of daar 'n interkonneksie bestaan ​​tussen twee onafhanklike funksionele groepe. As daar 'n verband is, moet u ekstra versigtig wees met hulle. Fokus op die terugkeerstroom sowel as die oorspraak na ander spore.

Maak seker dat u die minimum skeiding, hoogte en breedte van die spoor skoonmaak met u geselekteerde vervaardiger van printkaarte. Bepaal ook die minimum afstand wat u tussen twee lae wil hê of kan bekostig.

Die fokus op die minimum vereistes en oefeninge van die vias is nog 'n belangrike aspek van 'n gedrukte stroombaan.

Is daar die moontlikheid om die begrawe of die blinde vias te gebruik?

 Vias, spore en ander komponent van kommunikasie-PCB-borde

'N Regte hoek in die spoor het gewoonlik meer straling tot gevolg. Daar is 'n toename in die kapasitansie in die streekhoek, dus kom 'n verandering in die kenmerkende impedansie voor. Die impedansie wat lei tot 'n verandering in refleksie.

Dus, om hierdie probleme te vermy, beveel ons aan dat u nie regte hoeke in die spore opneem nie. 'N Beter opsie is dat u hulle minstens twee 45 grade hoeke stuur. Verder verminder u die impedansieverandering deur 'n effektiewe routeringstegniek. Dit wil sê, jy gebruik die ronde draai.

Let goed op die plasing en sorg dat 'n skeiding tussen lae-spoed- en hoëspoed-seine soos die klokseine plaasvind. Hou ook die analoog en die digitale seine apart.

Dit is moontlik om die kruispraat tussen twee seine van 'n laag te minimaliseer deur dit tot 90 grade na mekaar toe te lei. Boonop kan die roete van 90 grade hierdie probleem onder twee aangrensende lae ook uitskakel.

U kan nie vermy die gebruik van vias nie, aangesien dit noodsaaklik is vir die meeste roetes. Dit is egter die taak van die ontwerper om versigtig met hulle te wees. Vias voeg ekstra kapasitansie en induktansie by. Sodoende kan refleksie tot gevolg hê, wat dan lei tot 'n verandering in die kenmerkende impedansie. Nie net dit nie, maar ook vias lei tot 'n toename in die spoorlengte.

As u verskillende spore gebruik, beveel ons aan dat u nie vias gebruik nie.

Konstruksie van gedrukte stroombane

By die bou van 'n printplaat  hang die ontwerp grootliks af van die pakkette wat u vir die ontwerpdoeleindes gebruik. Daarbenewens moet u die impedansie-ooreenstemmingsvereistes en die gewenste sein-spoordigtheid oorweeg.

Dit is verpligtend om 'n multilayer Print Circuit Board met kragtoevoervliegtuie en begrawe grond te gebruik. Die PCB-raad vir kommunikasie moet 'n hoëspoedbord wees. Die integrasie van soliede kopervliegtuie laat die ontwerper toe om die kragverbindings kort te hou en die grond grond te hou.

Boonop is dit met die grondplan moontlik om 'n lae induktansie te behaal vir die snelweë se retourbane.

Seleksie van laminaat vir printplaat

Wat PCB-laminering betref , het die bedryf geweldig ontwikkel. Ontwerpers het toegang tot 'n wye verskeidenheid lamineringstipes. Die algemeenste is egter die FR-4 PCB-laminaatmateriaal. FR-4-laminering werk goed vir byna alle digitale ontwerpe.

Dit is ekonomies, maar dit kom met 'n haakplek, dit werk goed solank die boordfrekwensie onder die 2,5-3 GHz-bereik is. In die geval van hoë spoed kan die parameters van PCB-laminaat die digitale sein beïnvloed.

Gebruik toegewyde spoedlaminate soos die Rogers RO4350 vir hoëspoedseine. Hierdie laminate het hoër frekwensies in vergelyking met FR4. Alhoewel, FR4 bekostigbaar is, maak dit tog die gebruik van die regte materiaal moontlik vir die ontwerper om sy ontwerpteiken te bereik. Dit verseker ook beter resultate.

Ten eerste hang die snelheid van die gedrukte stroombaan af van die diëlektriese konstante. Tweedens is daar 'n verlies aan sein as gevolg van die toename in die frekwensie van PCB se materiaal. Hierdie verhoogde seinverlies sal lei tot vervorming van die digitale sein. Iets wat u as ontwerper wil vermy.