A ddylid gwahanu'r haenau daear AGND a DGND?
Yr ateb syml yw ei fod yn dibynnu ar y sefyllfa, a'r ateb manwl yw nad ydynt fel arfer yn cael eu gwahanu.Oherwydd yn y rhan fwyaf o achosion, bydd gwahanu'r haen ddaear ond yn cynyddu anwythiad y cerrynt dychwelyd, sy'n dod â mwy o ddrwg nag o les.Mae'r fformiwla V = L(di/dt) yn dangos, wrth i'r anwythiad gynyddu, mae'r sŵn foltedd yn cynyddu.Ac wrth i'r cerrynt newid gynyddu (oherwydd bod cyfradd samplu'r trawsnewidydd yn cynyddu), bydd y sŵn foltedd hefyd yn cynyddu.Felly, dylid cysylltu'r haenau sylfaen gyda'i gilydd.
Enghraifft yw, mewn rhai ceisiadau, er mwyn cydymffurfio â gofynion dylunio traddodiadol, rhaid gosod pŵer bws budr neu gylchedwaith digidol mewn rhai ardaloedd, ond hefyd yn ôl y cyfyngiadau maint, gan wneud ni all y bwrdd gyflawni rhaniad gosodiad da, yn hyn o beth. achos, haen sylfaen ar wahân yw'r allwedd i gyflawni perfformiad da.Fodd bynnag, er mwyn i'r dyluniad cyffredinol fod yn effeithiol, rhaid cysylltu'r haenau sylfaen hyn â'i gilydd yn rhywle ar y bwrdd gan bont neu bwynt cysylltu.Felly, dylai'r pwyntiau cysylltu gael eu dosbarthu'n gyfartal ar draws yr haenau sylfaen sydd wedi'u gwahanu.Yn y pen draw, yn aml bydd pwynt cysylltu ar y PCB sy'n dod yn lleoliad gorau ar gyfer dychwelyd cerrynt i basio trwyddo heb achosi dirywiad mewn perfformiad.Mae'r pwynt cysylltu hwn fel arfer wedi'i leoli ger neu islaw'r trawsnewidydd.
Wrth ddylunio'r haenau cyflenwad pŵer, defnyddiwch yr holl olion copr sydd ar gael ar gyfer yr haenau hyn.Os yn bosibl, peidiwch â gadael i'r haenau hyn rannu aliniadau, oherwydd gall aliniadau a vias ychwanegol niweidio'r haen cyflenwad pŵer yn gyflym trwy ei rannu'n ddarnau llai.Gall yr haen pŵer denau o ganlyniad wasgu'r llwybrau presennol i'r man lle mae eu hangen fwyaf, sef pinnau pŵer y trawsnewidydd.Mae gwasgu'r cerrynt rhwng y vias a'r aliniadau yn codi'r gwrthiant, gan achosi gostyngiad bach mewn foltedd ar draws pinnau pŵer y trawsnewidydd.
Yn olaf, mae lleoliad haen cyflenwad pŵer yn hollbwysig.Peidiwch byth â phentyrru haen cyflenwad pŵer digidol swnllyd ar ben haen cyflenwad pŵer analog, neu gall y ddau baru o hyd er eu bod ar haenau gwahanol.Er mwyn lleihau'r risg o ddiraddio perfformiad system, dylai'r dyluniad wahanu'r mathau hyn o haenau yn hytrach na'u pentyrru gyda'i gilydd pryd bynnag y bo modd.
A ellir anwybyddu dyluniad system cyflenwi pŵer (PDS) PCB?
Nod dylunio PDS yw lleihau'r crychdonni foltedd a gynhyrchir mewn ymateb i'r galw cyfredol am gyflenwad pŵer.Mae angen cerrynt ar bob cylched, rhai â galw mawr ac eraill sydd angen cerrynt i gael ei gyflenwi'n gyflymach.Mae defnyddio pŵer rhwystriant isel wedi'i ddatgysylltu'n llawn neu haen ddaear a lamineiddiad PCB da yn lleihau'r crychdonni foltedd oherwydd galw presennol y gylched.Er enghraifft, os yw'r dyluniad wedi'i gynllunio ar gyfer cerrynt switsio o 1A a bod rhwystriant y PDS yn 10mΩ, y crychdonni foltedd uchaf yw 10mV.
Yn gyntaf, dylid dylunio strwythur pentwr PCB i gefnogi haenau mwy o gynhwysedd.Er enghraifft, gallai pentwr chwe haen gynnwys haen signal uchaf, haen ddaear gyntaf, haen pŵer gyntaf, ail haen pŵer, ail haen ddaear, a haen signal waelod.Darperir yr haen ddaear gyntaf a'r haen cyflenwad pŵer cyntaf i fod yn agos at ei gilydd yn y strwythur pentyrru, ac mae'r ddwy haen hyn wedi'u gosod rhwng 2 a 3 mils rhyngddynt i ffurfio cynhwysedd haen gynhenid.Mantais fawr y cynhwysydd hwn yw ei fod yn rhad ac am ddim a dim ond yn nodiadau gweithgynhyrchu PCB y mae angen ei nodi.Os oes rhaid rhannu'r haen cyflenwad pŵer a bod rheiliau pŵer VDD lluosog ar yr un haen, dylid defnyddio'r haen cyflenwad pŵer mwyaf posibl.Peidiwch â gadael tyllau gwag, ond hefyd yn rhoi sylw i gylchedau sensitif.Bydd hyn yn gwneud y mwyaf o gynhwysedd yr haen VDD honno.Os yw'r dyluniad yn caniatáu presenoldeb haenau ychwanegol, dylid gosod dwy haen sylfaen ychwanegol rhwng yr haenau cyflenwad pŵer cyntaf a'r ail.Yn achos yr un bylchau craidd o 2 i 3 mils, bydd cynhwysedd cynhenid y strwythur wedi'i lamineiddio yn cael ei ddyblu ar hyn o bryd.
Ar gyfer lamineiddio PCB delfrydol, dylid defnyddio cynwysyddion datgysylltu ym man cychwyn yr haen cyflenwad pŵer ac o amgylch y DUT, a fydd yn sicrhau bod rhwystriant PDS yn isel dros yr ystod amledd gyfan.Bydd defnyddio nifer o gynwysyddion 0.001µF i 100µF yn helpu i gwmpasu’r ystod hon.Nid oes angen cael cynwysorau ym mhobman;bydd tocio cynwysyddion yn uniongyrchol yn erbyn y DUT yn torri'r holl reolau gweithgynhyrchu.Os oes angen mesurau mor ddifrifol, mae gan y gylched broblemau eraill.
Pwysigrwydd Padiau Agored (E-Pad)
Mae hon yn agwedd hawdd i'w hanwybyddu, ond mae'n hanfodol i gyflawni'r perfformiad gorau a'r afradu gwres o'r dyluniad PCB.
Mae pad agored (Pin 0) yn cyfeirio at bad o dan y ICs cyflym mwyaf modern, ac mae'n gysylltiad pwysig y mae holl sylfaen fewnol y sglodion wedi'i gysylltu â man canolog o dan y ddyfais.Mae presenoldeb pad agored yn caniatáu i lawer o drawsnewidwyr a mwyhaduron ddileu'r angen am bin daear.Yr allwedd yw ffurfio cysylltiad trydanol sefydlog a dibynadwy a chysylltiad thermol wrth sodro'r pad hwn i'r PCB, fel arall gallai'r system gael ei niweidio'n ddifrifol.
Gellir cyflawni'r cysylltiadau trydanol a thermol gorau posibl ar gyfer padiau agored trwy ddilyn tri cham.Yn gyntaf, lle bo modd, dylid ailadrodd y padiau agored ar bob haen PCB, a fydd yn darparu cysylltiad thermol mwy trwchus ar gyfer yr holl ddaear ac felly afradu gwres yn gyflym, yn arbennig o bwysig ar gyfer dyfeisiau pŵer uchel.Ar yr ochr drydanol, bydd hyn yn darparu cysylltiad equipotential da ar gyfer pob haen sylfaen.Wrth ddyblygu'r padiau agored ar yr haen isaf, gellir ei ddefnyddio fel pwynt daear datgysylltu a lle i osod sinciau gwres.
Nesaf, rhannwch y padiau agored yn adrannau unfath lluosog.Siâp bwrdd gwirio sydd orau a gellir ei gyflawni trwy gridiau croes sgrin neu fasgiau solder.Yn ystod y cynulliad reflow, nid yw'n bosibl penderfynu sut mae'r past solder yn llifo i sefydlu'r cysylltiad rhwng y ddyfais a'r PCB, felly gall y cysylltiad fod yn bresennol ond wedi'i ddosbarthu'n anwastad, neu'n waeth, mae'r cysylltiad yn fach ac wedi'i leoli ar y gornel.Mae rhannu'r pad agored yn adrannau llai yn caniatáu i bob ardal gael pwynt cysylltu, gan sicrhau cysylltiad dibynadwy, gwastad rhwng y ddyfais a'r PCB.
Yn olaf, dylid sicrhau bod gan bob rhan gysylltiad dros dwll i'r ddaear.Mae'r ardaloedd fel arfer yn ddigon mawr i ddal vias lluosog.Cyn y cynulliad, gwnewch yn siŵr eich bod chi'n llenwi pob vias gyda past solder neu epocsi.Mae'r cam hwn yn bwysig i sicrhau nad yw'r past sodro pad agored yn llifo yn ôl i'r ceudodau vias, a fyddai fel arall yn lleihau'r siawns o gysylltiad cywir.
Y broblem o groesgyplu rhwng yr haenau yn y PCB
Mewn dylunio PCB, mae'n anochel y bydd gan wifrau cynllun rhai trawsnewidwyr cyflym un haen gylched wedi'i chroesgyplu ag un arall.Mewn rhai achosion, gall yr haen analog sensitif (pŵer, daear neu signal) fod yn union uwchben yr haen ddigidol sŵn uchel.Mae'r rhan fwyaf o ddylunwyr yn meddwl bod hyn yn amherthnasol oherwydd bod yr haenau hyn wedi'u lleoli ar wahanol haenau.Ai dyma'r achos?Gadewch i ni edrych ar brawf syml.
Dewiswch un o'r haenau cyfagos a chwistrellu signal ar y lefel honno, yna, cysylltwch yr haenau traws-gyplu â dadansoddwr sbectrwm.Fel y gwelwch, mae yna lawer iawn o signalau ynghyd â'r haen gyfagos.Hyd yn oed gyda bylchiad o 40 mils, mae yna ymdeimlad bod yr haenau cyfagos yn dal i ffurfio cynhwysedd, fel y bydd y signal yn dal i gael ei gyplu o un haen i'r llall ar rai amleddau.
Gan dybio bod gan ran ddigidol swn uchel ar haen signal 1V o switsh cyflymder uchel, bydd yr haen nad yw'n cael ei yrru yn gweld signal 1mV wedi'i gyplysu o'r haen sy'n cael ei yrru pan fydd yr ynysu rhwng haenau yn 60dB.Ar gyfer trawsnewidydd analog-i-ddigidol 12-did (ADC) gyda siglen graddfa lawn 2Vp-p, mae hyn yn golygu cyplu 2LSB (y rhan lleiaf arwyddocaol).Ar gyfer system benodol, efallai na fydd hyn yn broblem, ond dylid nodi pan gynyddir y datrysiad o 12 i 14 did, mae'r sensitifrwydd yn cynyddu gan ffactor o bedwar ac felly mae'r gwall yn cynyddu i 8LSB.
Efallai na fydd anwybyddu cyplu traws-awyren/traws-haen yn achosi i ddyluniad y system fethu, neu wanhau'r dyluniad, ond rhaid parhau i fod yn wyliadwrus, oherwydd efallai y bydd mwy o gyplu rhwng y ddwy haen nag y gellid ei ddisgwyl.
Dylid nodi hyn pan ganfyddir cyplu annilys o sŵn o fewn y sbectrwm targed.Weithiau gall gwifrau gosodiad arwain at signalau anfwriadol neu groesgyplu haenau i wahanol haenau.Cadwch hyn mewn cof wrth ddadfygio systemau sensitif: gall y broblem fod yn yr haen isod.
Cymerir yr erthygl o'r rhwydwaith, os oes unrhyw doriad, cysylltwch i ddileu, diolch!
Amser post: Ebrill-27-2022