Ætti að aðskilja AGND og DGND jarðlög?
Einfalda svarið er að það fer eftir aðstæðum og ítarlega svarið er að þeir eru yfirleitt ekki aðskildir.Vegna þess að í flestum tilfellum mun það að skilja jarðlagið aðeins auka inductance afturstraumsins, sem veldur meiri skaða en gagni.Formúlan V = L(di/dt) sýnir að þegar inductance eykst eykst spennuhljóð.Og eftir því sem skiptistraumurinn eykst (vegna þess að sýnatökuhlutfall breytisins eykst) mun spennuhljóð einnig aukast.Þess vegna ættu jarðtengingarlögin að vera tengd saman.
Dæmi er að í sumum forritum, til að uppfylla hefðbundnar hönnunarkröfur, verður að setja óhreint strætóafl eða stafræna rafrásir á ákveðnum svæðum, en einnig vegna stærðartakmarkana, sem gerir það að verkum að borðið getur ekki náð góðu skipulagi skiptingu, í þessu tilfelli, aðskilið jarðtengingarlag er lykillinn að góðum árangri.Hins vegar, til þess að heildarhönnunin skili árangri, verða þessi jarðtengingarlög að vera tengd saman einhvers staðar á borðinu með brú eða tengipunkti.Þess vegna ættu tengipunktarnir að vera jafnt dreift yfir aðskildu jarðlögin.Að lokum mun oft vera tengipunktur á PCB sem verður besti staðurinn til að skila straumi til að fara í gegnum án þess að valda hnignun á afköstum.Þessi tengipunktur er venjulega staðsettur nálægt eða undir breytinum.
Þegar þú hannar aflgjafalögin skaltu nota öll koparspor sem til eru fyrir þessi lög.Ef mögulegt er, ekki leyfa þessum lögum að deila jöfnun, þar sem viðbótarjöfnun og gegnumrásir geta fljótt skemmt aflgjafalagið með því að skipta því í smærri hluta.Dreifðu afllagið sem myndast getur þrýst straumleiðunum þangað sem þeirra er mest þörf, þ.e. kraftpinna breytisins.Með því að kreista strauminn á milli ganganna og stillinganna hækkar viðnámið, sem veldur smá spennufalli yfir aflpinna breytisins.
Að lokum er staðsetning aflgjafalags mikilvæg.Aldrei skal stafla hávaðasömu stafrænu aflgjafalagi ofan á hliðrænt aflgjafalag, annars gæti þetta tvennt samt tengt saman þó að þeir séu á mismunandi lögum.Til að lágmarka hættuna á skerðingu á frammistöðu kerfisins ætti hönnunin að aðskilja þessar tegundir laga frekar en að stafla þeim saman þegar mögulegt er.
Er hægt að hunsa hönnun aflgjafakerfis (PDS) PCB?
Hönnunarmarkmið PDS er að lágmarka spennugára sem myndast til að bregðast við eftirspurn eftir aflgjafastraumi.Allar rafrásir krefjast straums, sumar með mikla eftirspurn og aðrar sem krefjast straums til að fá hraðari straum.Með því að nota að fullu aftengdu lágviðnámsafl eða jarðlag og góða PCB lagskipun lágmarkar spennugára vegna straumþörf hringrásarinnar.Til dæmis, ef hönnunin er hönnuð fyrir rofstraum upp á 1A og viðnám PDS er 10mΩ, er hámarks spennugára 10mV.
Í fyrsta lagi ætti að hanna PCB stafla uppbyggingu til að styðja við stærri lög af rýmd.Til dæmis gæti sex laga stafla innihaldið efsta merkjalag, fyrsta jarðlag, fyrsta kraftlag, annað kraftlag, annað jarðlag og neðsta merkjalag.Fyrsta jarðlagið og fyrsta aflgjafalagið eru í nálægð við hvert annað í staflaða uppbyggingunni og þessi tvö lög eru með 2 til 3 mílna millibili til að mynda innra lagrýmd.Stóri kosturinn við þessa þétta er að hann er ókeypis og þarf aðeins að vera tilgreindur í PCB framleiðsluskýrslum.Ef skipta þarf aflgjafalaginu og það eru margar VDD aflteinar á sama laginu, ætti að nota stærsta mögulega aflgjafalagið.Skildu ekki eftir tóm göt heldur gaum að viðkvæmum hringrásum.Þetta mun hámarka rýmd þess VDD lags.Ef hönnunin gerir ráð fyrir tilvist viðbótarlaga ætti að setja tvö viðbótar jarðtengingarlög á milli fyrsta og annars aflgjafalagsins.Ef um er að ræða sama kjarnabil upp á 2 til 3 mils, verður eðlisgeta lagskiptu uppbyggingarinnar tvöfölduð á þessum tíma.
Fyrir fullkomna PCB-laminering ætti að nota aftengingarþétta við upphafsinngangspunkt aflgjafalagsins og í kringum DUT, sem mun tryggja að PDS viðnám sé lágt yfir allt tíðnisviðið.Notkun fjölda 0,001µF til 100µF þétta mun hjálpa til við að ná yfir þetta svið.Það er ekki nauðsynlegt að hafa þétta alls staðar;tengingarþétta beint á móti DUT mun brjóta allar framleiðslureglur.Ef þörf er á slíkum alvarlegum aðgerðum hefur hringrásin önnur vandamál.
Mikilvægi óvarinna púða (E-Pad)
Þetta er auðvelt að horfa framhjá, en það er mikilvægt til að ná sem bestum árangri og hitaleiðni PCB hönnunarinnar.
Óvarinn púði (Pin 0) vísar til púða undir flestum nútíma háhraða IC, og það er mikilvæg tenging þar sem öll innri jarðtenging flíssins er tengd við miðpunkt undir tækinu.Tilvist óvarinnar púðar gerir mörgum breytum og mögnurum kleift að útrýma þörfinni fyrir jarðpinna.Lykillinn er að mynda stöðuga og áreiðanlega rafmagnstengingu og hitatengingu þegar þessi púði er lóðaður við PCB, annars gæti kerfið orðið fyrir miklum skemmdum.
Besta rafmagns- og hitatengingar fyrir óvarða púða er hægt að ná með því að fylgja þremur skrefum.Í fyrsta lagi, þar sem hægt er, ætti að endurtaka óvarða púðana á hverju PCB-lagi, sem mun veita þykkari varmatengingu fyrir alla jörð og þar með hraða hitaleiðni, sérstaklega mikilvægt fyrir tæki með miklum krafti.Á rafmagnshliðinni mun þetta veita góða jöfnunartengingu fyrir öll jarðlög.Þegar þú endurgerir óvarða púðana á neðsta lagið, er hægt að nota það sem aftengingarpunkt og stað til að setja upp hitakökur.
Næst skaltu skipta óvarnum púðunum í marga eins hluta.Skammborðsform er best og hægt er að ná með skjákrossristum eða lóðagrímum.Við endurrennslissamsetningu er ekki hægt að ákvarða hvernig lóðmálmur rennur til að koma á tengingu milli tækisins og PCB, þannig að tengingin gæti verið til staðar en ójafnt dreift, eða það sem verra er, tengingin er lítil og staðsett við hornið.Með því að skipta útsettu púðanum í smærri hluta getur hvert svæði haft tengipunkt og tryggir þannig áreiðanlega, jafna tengingu milli tækisins og PCB.
Að lokum skal tryggja að hver hluti sé með yfirholutengingu við jörð.Svæðin eru venjulega nógu stór til að halda mörgum gegnum.Áður en þú setur saman, vertu viss um að fylla hverja gegnum með lóðmálmi eða epoxý.Þetta skref er mikilvægt til að tryggja að óvarinn púða lóðmálmur renni ekki aftur inn í gegnum holrúmin, sem annars myndi draga úr líkum á réttri tengingu.
Vandamálið við krosstengingu milli laga í PCB
Í PCB hönnun mun útsetning raflögn sumra háhraða breyta óhjákvæmilega hafa eitt hringrásarlag sem er krosstengt öðru.Í sumum tilfellum getur viðkvæma hliðræna lagið (afl, jörð eða merki) verið beint fyrir ofan hávaða stafræna lagið.Flestir hönnuðir telja að þetta skipti ekki máli vegna þess að þessi lög eru staðsett á mismunandi lögum.Er þetta málið?Við skulum líta á einfalt próf.
Veldu eitt af aðliggjandi lögum og sprautaðu merki á því stigi, tengdu síðan krosstengdu lögin við litrófsgreiningartæki.Eins og þú sérð eru mjög mörg merki tengd við aðliggjandi lag.Jafnvel með 40 mils bili, þá er það skilningur þar sem aðliggjandi lög mynda enn rýmd, þannig að á sumum tíðnum mun merkið samt vera tengt frá einu lagi í annað.
Að því gefnu að stafrænn hluti með miklum hávaða á lagi hafi 1V merki frá háhraðarofa, mun ódrifna lagið sjá 1mV merki tengt frá drifna laginu þegar einangrun milli laga er 60dB.Fyrir 12-bita analog-to-digital breytir (ADC) með 2Vp-p fullskala sveiflu þýðir þetta 2LSB (minnst marktækur biti) af tengingu.Fyrir tiltekið kerfi er þetta kannski ekki vandamál, en það skal tekið fram að þegar upplausnin er aukin úr 12 í 14 bita eykst næmnin um fjóra stuðul og þannig eykst villa í 8LSB.
Það að hunsa þverplana/þverlaga tengingu getur ekki valdið því að hönnun kerfisins mistekst, eða veikja hönnunina, en maður verður að vera vakandi, þar sem það getur verið meiri tenging á milli tveggja laga en búast mætti við.
Þessu skal tekið fram þegar óviðeigandi hávaðatenging finnst innan marksviðsins.Stundum getur útsetning raflagna leitt til óviljandi merkja eða krosstengingar lags við mismunandi lög.Hafðu þetta í huga þegar þú villir viðkvæm kerfi: vandamálið gæti legið í laginu fyrir neðan.
Greinin er tekin af netinu, ef það er einhver brot, vinsamlegast hafðu samband til að eyða, takk!
Birtingartími: 27. apríl 2022