Design de stivă de PCB de mare viteză

Odată cu apariția erei informației, utilizarea plăcilor PCB devine din ce în ce mai extinsă, iar dezvoltarea plăcilor PCB devine din ce în ce mai complexă.Pe măsură ce componentele electronice sunt aranjate din ce în ce mai dens pe PCB, interferențele electrice au devenit o problemă inevitabilă.În proiectarea și aplicarea plăcilor cu mai multe straturi, stratul de semnal și stratul de putere trebuie separate, astfel încât proiectarea și aranjarea stivei sunt deosebit de importante.O schemă de design bună poate reduce foarte mult influența EMI și a diafoniei în plăcile multistrat.

În comparație cu plăcile obișnuite cu un singur strat, designul plăcilor cu mai multe straturi adaugă straturi de semnal, straturi de cablare și aranjează straturi independente de putere și straturi de masă.Avantajele plăcilor cu mai multe straturi se reflectă în principal în furnizarea unei tensiuni stabile pentru conversia semnalului digital și în adăugarea uniformă de putere la fiecare componentă în același timp, reducând în mod eficient interferența dintre semnale.

Sursa de alimentare este utilizată într-o zonă mare de așezare a cuprui și a stratului de pământ, ceea ce poate reduce foarte mult rezistența stratului de putere și a stratului de pământ, astfel încât tensiunea de pe stratul de putere să fie stabilă și caracteristicile fiecărei linii de semnal. poate fi garantat, ceea ce este foarte benefic pentru reducerea impedanței și a diafoniei.În proiectarea plăcilor de circuite de ultimă generație, a fost stipulat în mod clar că ar trebui utilizate mai mult de 60% din schemele de stivuire.Plăcile cu mai multe straturi, caracteristicile electrice și suprimarea radiațiilor electromagnetice au toate avantaje incomparabile față de plăcile cu strat inferior.În ceea ce privește costul, în general, cu cât există mai multe straturi, cu atât prețul este mai scump, deoarece costul plăcii PCB este legat de numărul de straturi și densitatea pe unitate de suprafață.După reducerea numărului de straturi, spațiul de cablare va fi redus, crescând astfel densitatea cablajului.și chiar să îndeplinească cerințele de proiectare prin reducerea lățimii și distanței liniei.Acestea pot crește costurile în mod corespunzător.Este posibil să se reducă stivuirea și să se reducă costurile, dar performanța electrică este mai slabă.Acest tip de design este de obicei contraproductiv.

Privind la cablajul microstrip PCB de pe model, stratul de pământ poate fi, de asemenea, privit ca o parte a liniei de transmisie.Stratul de cupru de împământare poate fi folosit ca cale de buclă a liniei de semnal.Planul de putere este conectat la planul de masă printr-un condensator de decuplare, în cazul AC.Ambele sunt echivalente.Diferența dintre buclele de curent de joasă frecvență și de înaltă frecvență este aceea.La frecvențe joase, curentul de retur urmează calea cu cea mai mică rezistență.La frecvențe înalte, curentul de retur este pe calea cu cea mai mică inductanță.Curentul revine, concentrat și distribuit direct sub urmele semnalului.

În cazul frecvenței înalte, dacă un fir este așezat direct pe stratul de masă, chiar dacă există mai multe bucle, revenirea curentului va curge înapoi la sursa de semnal din stratul de cablare sub calea de origine.Pentru că această cale are cea mai mică impedanță.Acest tip de utilizare a cuplajului capacitiv mare pentru a suprima câmpul electric și a cuplajului capacitiv minim pentru a suprima instalația magnetică pentru a menține reactanța scăzută, îl numim autoprotecție.

Din formula se poate observa că atunci când curentul revine, distanța de la linia de semnal este invers proporțională cu densitatea curentului.Acest lucru minimizează zona buclei și inductanța.În același timp, se poate concluziona că, dacă distanța dintre linia de semnal și buclă este apropiată, curenții celor două sunt similare ca mărime și opuse ca direcție.Și câmpul magnetic generat de spațiul extern poate fi compensat, astfel încât EMI extern este, de asemenea, foarte mic.În proiectarea stivei, cel mai bine este ca fiecare urmă de semnal să corespundă unui strat de pământ foarte apropiat.

În problema diafoniei pe stratul de sol, diafonia cauzată de circuitele de înaltă frecvență se datorează în principal cuplajului inductiv.Din formula buclei de curent de mai sus, se poate concluziona că curenții buclei generați de cele două linii de semnal apropiate se vor suprapune.Deci vor exista interferențe magnetice.

K din formulă este legat de timpul de creștere a semnalului și de lungimea liniei de semnal de interferență.În setarea stivei, scurtarea distanței dintre stratul de semnal și stratul de sol va reduce în mod eficient interferența de la stratul de sol.Când așezați cuprul pe stratul de alimentare și stratul de masă pe cablajul PCB, va apărea un perete de separare în zona de așezare a cuprului dacă nu acordați atenție.Apariția acestui tip de problemă se datorează cel mai probabil densității mari a găurilor de trecere sau designului nerezonabil al zonei de izolare a zonei.Acest lucru încetinește timpul de creștere și crește zona buclei.Inductanța crește și creează diafonie și EMI.

Ar trebui să facem tot posibilul să punem șefii de magazin în perechi.Acest lucru se ține cont de cerințele structurii de echilibru în proces, deoarece structura dezechilibrată poate provoca deformarea plăcii PCB.Pentru fiecare strat de semnal, cel mai bine este să aveți un oraș obișnuit ca interval.Distanța dintre sursa de alimentare de vârf și orașul de cupru este favorabilă stabilității și reducerii EMI.În designul plăcilor de mare viteză, planuri de masă redundante pot fi adăugate pentru a izola planurile de semnal.


Ora postării: 23-mar-2023