שיטות טובות לקרקע ומטוס כוח לייוט בעיצובים מורכבים

תכנון לוחות מעגלים מודפסים מורכבים (PCBs) דורש תכנון קפדני של פריסת מטוסים קרקעיים וכוח כדי להבטיח שלמות אות, מצמצם את ההתערבות האלקטרומגנטית (EMI), ולספק ביצועים אמינים.במהירויות גבוהות של דיגיטלית, מעורבות ועיגולי RF, איכות תוכנית הריצוף משפיעה ישירות על שולי רעש ויציבות מתח.

מימון של Grounding בעיצוב PCB

למה דברים מוצפים

כל אות על PCB דורש נתיב החזרה למקורו.האימפולס של נתיב החזרה הזה קובע כמה רעש מתח מופיע בין אזכורים קרקעיים שונים. מטוס קרקע נמוך-מרושם מצמצם את אזור הלולאה לזרמים חוזרים, צמצום פליטות קורנות ורגישות להתערבות חיצונית.בעיצובים גבוהים (מעל 100 מהרץ), החדירה של מטוס הופך קריטי; אפילו הפסקות קטנות יכולות לספק דיוק משמעותי לכל הלוגיקה.

נקודת יחיד

חד-פעמי המתבסס מחבר את כל אזכורי הקרקע לצומת פיזי אחד.טכניקה זו נפוצה במעגלים אנלוגיים וחתימים מעורבים שבהם בידוד רעש הוא רב-חשיבות. על ידי כך שהוא מכריח את כל הזרמים החוזרים להתכנסות בנקודה מסוימת, זרם זרמים (לאות קרקע) מסולקים, אך חד-פעמיים חד-פעמיים יכולים להפוך לא-פעמיים בתדרים גבוהים, כי אינדוקדקים של עקבות החיבור יוצר לעתים קרובות מתחים דיגיטליים או לא רצויים, כאשר הם מכילים את האותות אחד, כאשר הם מכילים את האותות, כאשר הם מכילים רק בתדרים בודדים, כאשר הם מכילים רק בתדרים, כאשר הם מכילים את האותות יחידה אחת, ורק בתדרים, כאשר הם מכילים את האותות, רק בתדרים, רק בתדרים דיגיטליים, או פחות או יותר, כאשר הם מכילים את האותות, כאשר הם מכילים את התדרים, כאשר הם מכילים תדרים, כאשר הם מכילים לעתים קרובות, רק בתדרים, כאשר הם מכילים את האותות, כאשר הם מכילים את האותות יחידה-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-נקודות-פעמיות, כאשר הם נמצאים

Multi-Point Grounding

עבור עיצובים דיגיטליים גבוהים, רב-נקודות נחיתה הוא המועדף כאן, כל מעגל מחובר למטוס הקרקע במספר נקודות, ביעילות יצירת רשת קרקע נמוכה-אימפריאלית של הקרקע.זה מקטין את החדירה הקרקע ומספק נתיב החזרה קצר לכל אות. multi-point ריצוף מושגת על ידי שימוש במטוס מוצק (או מטוסים מרובים קרקעיים בערימה) ומקשר את כל רכיבי הבסיס ישירות דרך קוץ משותף, כדי למנוע את הפחתת משקל או מכווץ באופן קבוע, עם לוחמת-מקלעים.

המונחים: Hybrid Grounding

עיצובים מורכבים רבים דורשים שילוב של נקודות קצה ורב-נקודות המתבססות.לדוגמה, לוח חתומה מעורב עשוי להשתמש במטוסים אנלוגיים ודיגיטליים נפרדים המחוברים בנקודה אחת ליד ADC/DAC, בעוד שכל מטוס עצמו הוא קרקע רב-נקודתית מוצקה עבור התחום שלו. גישה היברידית זו מספקת בידוד נמוך (שם רעש אנלוגי הוא בעייתי) ונמוך בתדרים גבוהים (במקום שבו יש צורך נוכחי בין תדרים קצרים).

מטוסים ומטוסי פיצול

(ב) LT:0) סוללת קרקע מילואים (FLT) 1FLT) הוא תקן הזהב עבור רוב ביצועים PCBs ביצועים גבוהים ביותר.זה מספק נתיב רזולוציה נמוכה מתמשכת עבור זרמי החזרה, מקטין את EMI, וסימולציות של חומרים מפולסים, אך בחלק מהמקרים, פיצול המטוס אינו הכרחי לבודד את המעגלים השונים - למשל, להבדיל בין היתר, לדיגיטליים, או למחולל את התחנות נוספות.

Power Air Layout אסטרטגיות

מטוסים ייעודיים

שימוש במטוסי חשמל ייעודיים לכל מעבורת מתח מרכזית (למשל, 3.3 V, 1.8 V) מבטיח משלוח מתח יציב ולהפחית את הפיכה רעש בין תחומי כוח.מטוס כוח הוא למעשה אזור נחושת גדול המספק זרם לכל הרכיבים על אותה רכבת.הכוח הנמוך של המטוס מצמצם את IR טיפות, ואת החדירה הנמוכה שלו למעשה מכווץ רעש גבוה לשכבה מוגבלת של פחמן, כאשר יש צורך בשכבה אחת של המטוס, אך ורק כדי להחזיר את אותו מטוס אחד, אם יש צורך בדרגה 1F, אם יש צורך בכבד את אותו מספר פעמים, אם יש צורך בשכבה אחת, אם יש צורך בכבדות, אם יש צורך בשכבה אחת, אם יש צורך בשכבה אחת, אם יש צורך בשכבה אחת, אם יש צורך בשכבה אחת של 1F, אם יש צורך בכבדות, אם יש צורך בשכבה אחת, אם יש צורך בכבד את אותה כמות אחת, אם יש צורך בשכבה אחת, אם יש צורך בכבדה, אם יש צורך בשכבה אחת, אם יש צורך בכבדות את אותה כמות אחת של 1F, אם יש צורך בכבדה, אם יש צורך בשכבה אחת, אם יש צורך בשכבה אחת, אם יש צורך בשכבה אחת, אם יש צורך בשכבה אחת של 1F,

כוח המטוס

(העברה של מטוסי כוח משרתת שתי מטרות עיקריות: FLT:0.0.1; ו-FLT:2,2,4) שליטה ב-FLT 3: לדוגמה, חלק אספקת החשמל של לוח לעתים קרובות יוצר זרמים גבוהים שיכולים להחזיר חלקים אנלוגיים רגישים באמצעות מטוס כוח משותף.

אופטימיזציה של Layer Stackup

הערימה של שכבת הערימה היא עמוד השדרה של הן התפלגות חשמל והן התפלגות חשמל.עבור עיצובים מורכבים, מינימום של ארבע שכבות מומלץ: שתי שכבות פנימיות לקרקע וכוח, ושכבות חיצוניות עבור אותות.

• Top Layer (signals)
• מטוס קרקע
• מטוס כוח
• שכבה תחתונה (signals)

הסדר זה מציב שכבות ליד מטוס התייחסות מוצק, מצמצם אזורי לולאה ושליטה במכשולים (למשל, שמונה עד שש עשרה), תמיד שתי שכבות אות עם מטוסים קרקעיים סמוכים. השתמש ב-FLT:0microstripigFLT:1 ו-FLT:2striplineFLT:3 כדי להתנצלות על ערימה מבוקרת של Apate ו-Apgelectric מסייע ל-Sup-Date (מחדש) באופן כללי, כדי לספק ריצוף גבוה (מקלט) באופן קבוע, כולל של הגנה).

« « « לעקוף את Capacitors

Capacitorss Decoupling לספק אחסון אנרגיה מקומי מסנן רעש גבוה מרשת חלוקת החשמל (PDN) Place capacitorss קרוב ככל האפשר ל pins של ICs, עם חיבור קצר למטוס הקרקע באמצעות לשפוך דרך או ישיר נחושת. השתמש שילוב של חוטי קיבולת גדולים (למשל, 10-100 מיקרוF) ו- ⁇ גבוה (pcrecey) כדי לבצע ניתוח חזק, 000, 000, 000 קיבולת גבוהה.

טכניקות מתקדמות לעיצובים מורכבים

Via Stitching and Grounding פנטוס

« ו תפרים מתייחס הצבת קרקע מרובות דרך קצה של מטוס קרקע או סביב סימני אות רגישים כדי להפחית את אזור הלולאה ולספק נתיב פשטות נמוכה מתמשכת של פליטה:0grounding גדר FLT:1 הוא שורה של חלל הדוק דרך קווי מעבר הדוקים על פני השטח המחברים מטוסים קרקעיים על שכבות שונות, ביעילות יצירת מגן משותף סביב אותות קריטיים (למשל, זוגות שימושיים ביותר של תדרים דיגיטליים).

Copper Pours and Thermal Management

(לא בשימוש על שטח הסיפון צריך להיות מלא נחושת מחובר קרקע (או רכבת כוח) כדי להפחית את EMI ולשפר את הניתוק התרמית.קרקע לשפוך על שכבות חיצוניות לספק הגנה ולהפחית את המעבר בין עקבות סמוכים, עם זאת, יש לנקוט טיפול כדי למנוע יצירת איים נחושת צף, אשר יכול לפעול כמו אנטנה, תמיד להתחבר לרשת ידועה באמצעות תפרים באמצעות צינורות חשמל, רחבים, לשפוך באמצעות מספר רב של שימוש בהפסדים ולהפחית את זה.

טבעות ריגול ומשמרות

עבור חלקים אנלוגיים גבוהים או רגישים, לשקול הוספת טבעת:0guards טבעת 1:0guards טבעת נחושת המחוברת לאדמה המקיף את האזור הרגיש כולו.טבעת זו, יחד עם דרך תפרים לקרקע, יוצר כלוב פאראדיי אשר אטמוחיות על פני שדות מגע רועשים.

סימבול ואימות

אותות סימולציות

עיצוב PCB מודרני מסתמך על סימולציה כדי לאמת את ביצועי המטוס הקרקעי והכוח לפני ייצורו.FLT:0Signal Identity (SI) סימולציות סימולציות סימולציות של הסימולציות (SI) 1) לנתח את נתיבי החזרה הנוכחיים, חוסר התאמה, וצלב עבור רשתות קריטיות.com כמו Ansys SIwave, Keysight ADS, או קוד פתוח יכול להיות מודל שלם של PDN ומיקום שבו הפסקות קרקעיות קבועות דרך סימולציה מדויקת של המטוס הוא תמיד מקבל דרך ריצוף גבוה.

ניתוח

מטוסים בעלי עוצמה גבוהה מייצרים חום שיכול לדרג ביצועים ואמינות. השתמש בסימולציה תרמית כדי לזהות כתמים חמים ולייעל את ההתפלגות הנחושת.לדוגמה, מטוס כוח שיש לשאת 10 A צריך להיות בגודל המתאים, עם מספר באמצעות העברה חום לשכבות אחרות.שילוב תרמי באמצעות רכיבי כוח גבוהים (למשל, מתחים, מ"מ) כדי לנהל חום לקרקע פנימית, אשר פועל לעתים קרובות כמו גם עלות חום ולהפחית את עלויות מתכת גבוהות יותר.

מלכודות נפוצות להימנע

• (FLT:0) אספקת מטוסים קרקעיים תחת עקבות מהירות גבוהה: אנדרט 1:1 אות מעבר מטוס מפוצל כוחות פיצול קרקע להחזיר זרמים כדי לקחת נתיב ארוך יותר, הגדלת אזור לולאה וקרינה.תמיד אותות נתיב על פני מטוסים קרקעיים רצופים או לספק תפרים במעבר.
• (ב) קיצוץ:0) חתכים קרקעיים רבים מדי: FIRLT:1 ; ניכויים או חתך במטוס הקרקע לצמצום הנוחות של המטוס.
• (FLT:0) חומרים חסרי יכולת: אנדרט 1 (RalLT:1) Relying on bulk capacitors לבד ללא קפיפיפונים גבוהים משאיר את ה- PDNres גבוה בתדרים ג'יגההרצ'רץ תמיד לכלול קפינים קטנים ערך בחבילה של ICs במהירות גבוהה.
• (FLT:0) אבחון באמצעות אינדוקציה: ⁇ 1 (A) באמצעות חיבור של קיבול מרתיע אל המטוס הקרקע יש אינדוקציה כי יכול להיות משמעותי (1–2 nH לכל דרך) שימושים מרובים במקביל כדי להפחית את החדירה ולהפחית את הדחף.
• (FLT:0) מיקום של מטוסים וקרקע בערימה: 1 אם כוח ומטוסי קרקע אינם סמוכים, הכניעה בין כוכבי הלכת מופחתת, והכוח של PDN עולה תמיד.
• (ב) ,0) ניצול איים נחושת: 1FLT:1 תכונות נחושת בלתי מחוברות יכול זוג רעש ולפעול כמו אנטנה.להבטיח שכל הנחושה קשורה לרשת - רצוי קרקע או רכבת אספקה - באמצעות תפרים.

מסקנה

(ההפצה של PCB ופריסת מטוס כוח חיונית להשגת סוללות אמינות, ביצועים גבוהים בעיצובים מורכבים.על ידי הבנת נהלי המסחר בין נקודות בודדות, רב-נקודות, וקרקע היברידית, ריצוף שכבתי, וליישם טכניקות מתקדמות כמו תפרים ו טבעות שמירה, מהנדסים יכולים להפחית באופן משמעותי את הרעש, לשפר את השלמות, ולהטמיע את השלבים הסימולציות והאימות - הן עבור אותות ותפקוד תרמי -2F) כדי ליישב את המשאבים ה-ALT2, כדי להטמיעו באופן משמעותי, כדי להטמיעו את המשאבים הטכניים: