Hầu hết các thiết bị điện tử ngày nay, và đôi khi các thiết bị điện tử đơn giản, sử dụng các mạch tích hợp có thể hoạt động ở tốc độ rất cao. Các thiết bị này yêu cầu một PCB tốc độ cao được thiết kế để hoạt động đúng cách.
Khi thiết kế một PCB tốc độ cao như vậy, bạn phải chọn một số lượng các nhân tố và tham số chính xác để đảm bảo rằng việc thiết kế sẽ thành công ngay từ đầu.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn qua việc thiết kế một PCB tốc độ cao và tất cả mọi thứ bạn cần xem xét trong quá trình thiết kế.
nội dung
1, thiết kế pcb tốc độ cao là gì
2, thách thức thiết kế pcb tốc độ cao
kỹ năng thiết kế pcb tốc độ cao
4, xem xét thiết kế pcb tốc độ cao
5, làm thế nào để biết bạn có cần thiết kế tốc độ cao?
tại sao pcb của chúng tôi là lựa chọn tốt nhất cho bạn?
7, kết luận
1, thiết kế pcb tốc độ cao là gì
Mỗi khi một tín hiệu trên một PCB có tốc độ cạnh cao, chúng sẽ phụ thuộc vào các yếu tố nhỏ trong bố trí của PCB. Những tín hiệu này có thể mất tính nguyên vẹn và bị ảnh hưởng bởi các tham số vật lý như các bậc bảng mạch, độ chấp nhận, diện tích vòng, thiết kế chung và kiểu gói.
Do vậy, quy trình thiết kế một PCB được tối ưu để duy trì tính nguyên vẹn của các tín hiệu thay đổi nhanh này được gọi là thiết kế một PCB tốc độ cao.
Các thiết kế tốc độ cao sử dụng các vật liệu PCB nâng cao với các dung sai chính xác và chấp nhận được kiểm soát.
Các thiết kế tốc độ cao cũng sẽ dùng các gói linh kiện nhỏ như BGA, LGA, MSOP, v. v… thay vì một gói dữ liệu lớn hơn.
Hình 1: các bộ điều khiển vi mạch với các đầu nối ngoài
2, thách thức thiết kế pcb tốc độ cao
Mục tiếp theo sẽ nêu ra những thách thức thiết kế chính của việc thiết kế khi thiết kế một PCB tốc độ cao
2.1 Dung sai
Do ngay cả các thuộc tính nhỏ nhất của một PCB có thể ảnh hưởng tới hành vi của tín hiệu, các nhà sản xuất cần một dung sai nghiêm ngắn.
Những dung sai này thường liên quan đến các yếu tố như các đường khức điều khiển được điều khiển, các chồng lấp và dung lượng của bảng mạch, và tổng độ dài và chiều rộng của đánh dấu.
2. 2 khả năng sử dụng vật liệu tốc độ cao
Sau khi vượt quá một số tốc độ, nếu tín hiệu quá nhanh, bạn có thể bắt đầu yêu cầu một vật liệu PCB đặc biệt.
Khi thiết kế bảng mạch tốc độ cao, sợi thủy tinh FR4 tiêu chuẩn không phải là tốt nhất. Một số vật liệu PCB được sử dụng cho các thiết kế tốc độ cao bao gồm FR-4, Polyamide và PTFE nâng cao.
2.3 Chọn các lớp đúng
một yếu tố then chốt khác, đặc biệt là trong các tấm đa lớp, là việc lựa chọn các lớp chồng đúng, đó là có một lớp phủ dày, trong đó có các lớp điện và đất, và khoảng cách giữa các lớp. nếu bạn chọn đúng, tất cả các nhân tố này sẽ cải thiện tính toàn vẹn của tín hiệu.
2.4 Kết nối bảng tới bảng
Khi một thiết kế yêu cầu kết nối nhiều bộ điều khiển tốc độ cao, bạn phải sử dụng một kết nối có thể truyền các tín hiệu tốc độ cao một cách chính xác, thường là một cáp chặn phù hợp với chiều dài. định hướng chân của các đầu nối nên giảm thiểu mất tín hiệu.
Hình 2: như các bạn có thể thấy, các chip qfn chất lượng đòi hỏi các dung sai nghiêm ngắn
kỹ năng thiết kế pcb tốc độ cao
3.1 Hiểu phần mềm thiết kế cung cấp các tùy chọn nâng cao
thiết kế tốc độ cao đòi hỏi nhiều tính năng phức tạp trong phần mềm cad. rất nhiều chương trình được thiết kế cho người nghiệp dư có thể không có chúng. các gói dựa trên mạng thường không có các tùy chọn nâng cao.
Do vậy, bạn cần phải học và làm quen với các công cụ PowerCAD.
3.2 Đường dẫn tốc độ cao
khi nói đến đường cao tốc, các nhà thiết kế cần phải hiểu các quy tắc cần thiết. nó sẽ bao gồm những thứ như không cắt đứt và giữ cho con đường ngắn hơn. Giữ các đường điện tử không quá gần để tránh nhiễu và chặn bất cứ thành phần nào gây nhiễu để ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của tín hiệu.
3. 3 ngăn chặn các đường đi được kiểm soát
một số loại tín hiệu cần sự kháng cự. những điện trở này thường ở tầm 40-120 ohms. đặc điểm kháng chấp nhận đặc điểm là ăng-ten và nhiều cặp khác nhau.
các nhà thiết kế phải làm quen với việc tính toán chiều rộng và các bậc của các giá trị chấp nhận được yêu cầu. nếu bạn không có giá trị chấp nhận đúng, tín hiệu có thể giảm đáng kể, dẫn đến hư hỏng dữ liệu.
3. 4 Độ dài khớp với đường
có rất nhiều dòng trên các bus bộ nhớ tốc độ cao và các bus giao diện. các đường dây này hoạt động với tần số rất cao, vì vậy tín hiệu phải đi từ đầu phát tín hiệu đến đầu nhận tín hiệu đồng thời. nó cần một chức năng gọi là sự khớp chiều dài. phần lớn các tiêu chuẩn chung xác định các giá trị dung sai phải phù hợp với chiều dài.
3. 5 tối thiểu diện tích luồng
Các nhà thiết kế một PCB tốc độ cao cần biết rằng nhiều vấn đề EMI và EMC có thể được gây ra bởi các tín hiệu tần số cao. Để giảm thiểu những vấn đề này, chúng phải tuân theo một số nguyên tắc cơ bản như việc tiếp đất liên tục và giảm diện tích của các vòng tròn bằng cách tối ưu hóa đường quay trở lại của dòng điện và đặt một số lượng khép kín.
Hình 3: điều khiển điều khiển điều khiển và điều khiển khác biệt
4, xem xét thiết kế pcb tốc độ cao
dưới đây là những điều quan trọng nhất khi thiết kế khi thiết kế một bộ thiết kế tốc độ cao
4. 1 tín hiệu phản chiếu
khi tín hiệu là một tín hiệu tốc độ cao, đường dẫn truyền tín hiệu giống như một dòng điện có sức đề kháng đặc trưng. Để giảm thiểu sự phản chiếu dọc theo đường dẫn, bạn cần phải khớp với sự khởi động của dòng và nguồn tín hiệu.
4. 2 chuông tín hiệu
Chuông tín hiệu là một sự dịch chuyển không cần thiết của điện điện hoặc dòng điện trên đường truyền, gây dòng điện thêm và gây ra sự trì hoãn cho tín hiệu đến đích cuối cùng. có thể có vấn đề với những thông điệp như đồng hồ tốc độ cao. Vì vậy, những tín hiệu này nên được bảo vệ khỏi bất kỳ sự can thiệp nào.
4. 3 Vấn đề nhiễu
khi hai dòng có tín hiệu tốc độ cao gần nhau, chúng cảm nhận điện áp ra khỏi nhau. Do vậy, điều quan trọng là không đặt các đánh dấu quá gần nhau để ngăn chặn sự xấp xỉn.
4. 4 tín hiệu thời gian
nếu hai đường chuyển tín hiệu tốc độ cao và độ dài khác nhau, thì thời gian đến đích của thông điệp sẽ hơi khác nhau; nó có thể là một vấn đề lớn nếu thông điệp được đồng bộ hóa với đồng hồ tiêu chuẩn. trong những trường hợp này, bạn cần phải phù hợp với độ dài của tín hiệu.
5, làm thế nào để biết bạn có cần thiết kế tốc độ cao?
5. 1 pcb của bạn có giao diện tốc độ cao không?
Một cách nhanh chóng để biết bạn có cần theo các hướng dẫn thiết kế tốc độ cao hay không là kiểm tra xem bạn có các đầu nối tốc độ cao như PCI-E, DDR, và thậm chí là các đầu nối video như DVI, HDMI.
tất cả các giao diện này yêu cầu bạn tuân thủ các quy tắc thiết kế cao cấp. hãy cung cấp các đặc điểm chính xác cho từng dữ liệu trong tài liệu của họ.
5. 2 tỉ lệ chiều dài đường dẫn tới chiều dài sóng tín hiệu
Nói chung, nếu chiều dài sóng của thông tin tương đương với chiều dài của đường đi, thì bảng mạch phải được thiết kế tốc độ cao. các tiêu chuẩn như ddr yêu cầu độ dài của đường đi phải phù hợp với dung sai tối thiểu.
Một con số thô tuyệt vời là nếu chiều dài của đường mòn và chiều dài sóng của bạn nằm trong số lượng của nhau. thì việc xem xét thiết kế tốc độ cao sẽ giúp ích.
5. 3 Các bo mạch có các giao diện không dây
Bất cứ bảng mạch nào có ăng-ten, trên bảng mạch hay qua đầu nối, phải được thiết kế cho các tín hiệu cao tốc. ăng-ten trên máy bay cũng cần sự kháng cự chặt chẽ và độ dài điều chỉnh.
Các bảng mạch với các đầu nối SMA hoặc các đầu nối tương tự đòi hỏi các đường đi kết nối với các đầu nối có các giá trị chấp cực đặc biệt.
các video chi tiết về việc thiết kế cao tốc có thể được tìm thấy ở đây:
HTTPS://www.youtube.com/watch? V=6JRVZU7EQIW
Hình 4: các giao diện cao cần thiết kế tốc độ cao như dvi và usb
tại sao pcb của chúng tôi là lựa chọn tốt nhất cho bạn?
Hình 5: Đặt cấu phần SMD 0201 vào máy nhập trên PCB
chọn nhà sản xuất phù hợp cho thiết kế tốc độ cao của bạn là rất quan trọng. PCB của chúng tôi là một trong những nhà sản xuất có thể cung cấp cho bạn thiết kế chính xác.
OurPCB là một công ty sản xuất và lắp ráp PCB đa quốc gia, cung cấp dịch vụ và hỗ trợ toàn cầu trong khi tận dụng khả năng sản xuất tại Trung Quốc.
Nhà máy OurPCB được trang bị máy móc tiên tiến bao gồm, nhưng không giới hạn, ba dây chuyền sản xuất SMT tốc độ cao, máy hút cáp Siemens HS50, máy hút cáp Siemens F5, máy hàn ngược Heller 1809, máy in Speedline MPM, bộ phận kiểm tra quang học tự động OK và Otek… Chúng tôi lắp ráp BGA, LGA, QFN, QFP, DIP, SIP… kích thước nhỏ nhất có thể được cài đặt là 0201. chúng tôi cũng có thể cung cấp các dịch vụ lập trình, dây cáp và tiêm và bôi trơn.
7, kết luận
Việc thiết kế một PCB tốc độ cao là việc xem xét tất cả các điểm trên và chọn nhà sản xuất phù hợp cho hệ thống tốc độ cao của bạn. các thiết kế này đòi hỏi quá trình sản xuất chính xác và kiểm tra sau khi sản xuất.
PCB của chúng tôi có thể giải quyết các thách thức của thiết kế tốc độ cao và đảm bảo bạn nhận được sản phẩm chất lượng cao.
Để biết thêm thông tin và đặt hàng, vui lòng truy cập: WEB //www.ourpcb.com/