Naha lapisan taneuh AGND sareng DGND kedah dipisahkeun?
Jawaban basajan nyaéta yén éta gumantung kana kaayaan, sareng jawaban anu lengkep nyaéta aranjeunna biasana henteu dipisahkeun.Kusabab dina kalolobaan kasus, misahkeun lapisan taneuh ngan bakal ningkatkeun induktansi arus balik, nu brings leuwih loba ngarugikeun ti alus.Rumus V = L(di/dt) nunjukeun yen induktansi naek, tegangan noise naek.Jeung salaku naek arus switching (sabab laju sampling converter naek), noise tegangan ogé bakal nambahan.Ku alatan éta, lapisan grounding kudu disambungkeun babarengan.
Hiji conto nyaéta yén dina sababaraha aplikasi, guna sasuai jeung sarat desain tradisional, kakuatan beus kotor atawa circuitry digital kudu ditempatkeun di wewengkon nu tangtu, tapi ogé ku konstrain ukuranana, sahingga dewan teu bisa ngahontal partisi perenah alus, dina ieu. hal, lapisan grounding misah mangrupakeun konci pikeun ngahontal kinerja alus.Sanajan kitu, dina raraga rarancang sakabéh janten éféktif, lapisan grounding ieu kudu disambungkeun babarengan wae di papan tulis ku sasak atawa titik sambungan.Ku alatan éta, titik sambungan kudu disebarkeun merata sakuliah lapisan grounding dipisahkeun.Pamustunganana, mindeng bakal aya titik sambungan dina PCB nu jadi lokasi pangalusna pikeun balik arus ngaliwatan tanpa ngabalukarkeun degradasi kinerja.Titik sambungan ieu biasana aya di deukeut atanapi di handap konverter.
Nalika ngarancang lapisan catu daya, paké sadaya jejak tambaga anu sayogi pikeun lapisan ieu.Mun mungkin, ulah ngidinan lapisan ieu babagi alignments, sakumaha alignments tambahan sarta vias bisa gancang ngaruksak lapisan catu daya ku beulah kana potongan leutik.Hasilna lapisan kakuatan sparse bisa squeeze jalur ayeuna ka tempat aranjeunna paling diperlukeun, nyaéta pin kakuatan converter nu.Squeezing arus antara vias na alignments raises résistansi, ngabalukarkeun turunna tegangan slight sakuliah pin kakuatan converter urang.
Tungtungna, panempatan lapisan catu daya kritis.Entong tumpukan lapisan catu daya digital anu ribut dina luhureun lapisan catu daya analog, atanapi duanana tiasa tetep ngahiji sanajan aranjeunna dina lapisan anu béda.Pikeun ngaleutikan résiko degradasi kinerja sistem, desain kedah misahkeun jenis lapisan ieu tinimbang numpuk aranjeunna babarengan sabisana.
Naha desain sistem pangiriman kakuatan (PDS) PCB tiasa dipaliré?
Tujuan desain PDS nyaéta pikeun ngaminimalkeun ripple tegangan anu dibangkitkeun pikeun ngaréspon paménta listrik ayeuna.Sadaya sirkuit merlukeun arus, sababaraha kalawan paménta tinggi jeung lianna nu merlukeun arus disadiakeun dina laju gancang.Ngagunakeun kakuatan impedansi low lengkep decoupled atawa lapisan taneuh sarta laminasi PCB alus ngaminimalkeun ripple tegangan alatan paménta ayeuna sirkuit.Salaku conto, upami desain dirancang pikeun arus switching 1A sareng impedansi PDS nyaéta 10mΩ, tegangan ripple maksimum nyaéta 10mV.
Kahiji, struktur tumpukan PCB kudu dirancang pikeun ngarojong lapisan gedé tina capacitance.Contona, tumpukan genep lapisan bisa ngandung hiji lapisan sinyal luhur, lapisan taneuh kahiji, lapisan kakuatan kahiji, lapisan kakuatan kadua, lapisan taneuh kadua, sarta lapisan sinyal handap.Lapisan taneuh anu munggaran sareng lapisan catu daya anu munggaran disayogikeun dina jarak anu caket dina struktur anu ditumpuk, sareng dua lapisan ieu dipisahkeun 2 dugi ka 3 mil pikeun ngabentuk kapasitansi lapisan intrinsik.Kauntungan hébat tina kapasitor ieu téh nya éta bébas tur ngan perlu dieusian dina catetan manufaktur PCB.Upami lapisan catu daya kedah dibeulah sareng aya sababaraha rel kakuatan VDD dina lapisan anu sami, lapisan catu daya panggedena kedah dianggo.Ulah ninggalkeun liang kosong, tapi ogé nengetan sirkuit sénsitip.Ieu bakal maksimalkeun pungsi kapasitansi lapisan VDD éta.Lamun desain ngamungkinkeun pikeun ayana lapisan tambahan, dua lapisan grounding tambahan kudu ditempatkeun antara lapisan catu daya kahiji jeung kadua.Dina kasus jarak inti anu sami tina 2 dugi ka 3 mil, kapasitansi alami tina struktur laminated bakal dua kali dina waktos ayeuna.
Pikeun laminasi PCB idéal, kapasitor decoupling kudu dipaké dina titik asupna mimiti lapisan catu daya jeung sabudeureun DUT, nu bakal mastikeun yén impedansi PDS low leuwih rentang frékuénsi sakabéh.Ngagunakeun sajumlah 0.001μF ka 100μF kapasitor bakal mantuan nutupan rentang ieu.Teu perlu boga kapasitor madhab;kapasitor docking langsung ngalawan DUT bakal megatkeun sagala aturan manufaktur.Upami ukuran parah sapertos diperyogikeun, sirkuit ngagaduhan masalah anu sanés.
Pentingna Pad Kakeunaan (E-Pad)
Ieu mangrupikeun aspék anu gampang ditingali, tapi penting pisan pikeun ngahontal prestasi anu pangsaéna sareng dissipation panas tina desain PCB.
Pad kakeunaan (Pin 0) nujul kana pad underneath paling ICs-speed tinggi modern, sarta eta mangrupa sambungan penting ngaliwatan nu sagala grounding internal chip disambungkeun ka titik sentral underneath alat.Ayana pad kakeunaan ngamungkinkeun seueur konverter sareng amplifier pikeun ngaleungitkeun kabutuhan pin taneuh.konci téh pikeun ngabentuk sambungan listrik stabil sarta dipercaya jeung sambungan termal nalika soldering Pad ieu PCB, disebutkeun sistem bisa ruksak parah.
Sambungan listrik sareng termal anu optimal pikeun bantalan anu kakeunaan tiasa dihontal ku nuturkeun tilu léngkah.Kahiji, dimana mungkin, nu hampang kakeunaan kudu replicated on unggal lapisan PCB, nu bakal nyadiakeun sambungan termal kandel pikeun sakabéh taneuh sahingga dissipation panas gancang, hususna penting pikeun alat kakuatan tinggi.Dina sisi listrik, ieu bakal nyadiakeun sambungan equipotential alus pikeun sakabéh lapisan grounding.Nalika ngayakeun réplikasi bantalan anu kakeunaan dina lapisan handap, éta tiasa dianggo salaku titik taneuh decoupling sareng tempat pikeun ngagentos panas.
Salajengna, beulah hampang kakeunaan kana sababaraha bagian idéntik.Bentuk checkerboard anu pangsaéna sareng tiasa dihontal ku grid cross layar atanapi masker solder.Salila assembly reflow, teu mungkin pikeun nangtukeun sabaraha némpelkeun solder ngalir pikeun ngadegkeun sambungan antara alat jeung PCB nu, jadi sambungan nu bisa hadir tapi disebarkeun unevenly, atawa goréng, sambungan leutik tur lokasina di juru.Ngabagi pad anu kakeunaan kana bagian-bagian anu langkung alit ngamungkinkeun unggal daérah gaduh titik konéksi, sahingga mastikeun sambungan anu tiasa dipercaya, bahkan antara alat sareng PCB.
Tungtungna, éta kudu mastikeun yén unggal bagian boga sambungan leuwih-liang ka taneuh.Wewengkon anu biasana cukup badag pikeun nahan sababaraha vias.Sateuacan assembly, pastikeun pikeun ngeusian unggal vias kalawan némpelkeun solder atanapi epoxy.Léngkah ieu penting pikeun mastikeun yén témpél solder pad anu kakeunaan henteu ngalir deui kana rohangan vias, anu bakal ngirangan kamungkinan sambungan anu leres.
Masalah cross-gandeng antara lapisan dina PCB nu
Dina desain PCB, tata perenah kabel sababaraha converters-speed tinggi inevitably bakal boga hiji lapisan circuit cross-gandeng jeung lianna.Dina sababaraha kasus, lapisan analog sénsitip (daya, taneuh, atawa sinyal) bisa jadi langsung luhureun lapisan digital sora tinggi.Seuseueurna désainer nganggap ieu henteu relevan sabab lapisan ieu aya dina lapisan anu béda.Ieu kasus?Hayu urang nempo hiji test basajan.
Pilih salah sahiji lapisan anu padeukeut sareng nyuntikkeun sinyal dina tingkat éta, teras, sambungkeun lapisan cross-gandeng kana analisa spéktrum.Sakumaha anjeun tiasa tingali, aya seueur pisan sinyal gandeng ka lapisan anu padeukeut.Sanaos jarak jarakna 40 mil, aya rasa dimana lapisan anu padeukeut masih ngabentuk kapasitansi, ku kituna dina sababaraha frékuénsi sinyal masih bakal gandeng tina hiji lapisan ka lapisan anu sanés.
Anggap bagian digital noise tinggi dina lapisan boga sinyal 1V ti switch speed tinggi, lapisan non-disetir bakal ningali sinyal 1mV gandeng ti lapisan disetir nalika isolasi antara lapisan nyaeta 60dB.Pikeun 12-bit analog-to-digital converter (ADC) kalawan 2Vp-p skala pinuh ayun, ieu hartina 2LSB (bit sahenteuna signifikan) tina gandeng.Pikeun sistem dibikeun, ieu bisa jadi teu jadi masalah, tapi kudu dicatet yén nalika resolusi ngaronjat tina 12 ka 14 bit, sensitipitas naek ku faktor opat sahingga kasalahan naek ka 8LSB.
Ignoring cross-pesawat / cross-lapisan gandeng bisa jadi teu ngabalukarkeun rarancang sistem gagal, atawa ngaleuleuskeun desain, tapi kudu tetep waspada, sabab meureun aya leuwih gandeng antara dua lapisan ti hiji bisa nyangka.
Ieu kudu dicatet lamun gandeng spurious noise kapanggih dina spéktrum target.Kadang-kadang perenah kabel bisa ngakibatkeun sinyal unintended atawa lapisan cross-gandeng kana lapisan béda.Émut ieu nalika nga-debug sistem sénsitip: masalahna tiasa aya dina lapisan di handap.
Tulisan dicandak tina jaringan, upami aya anu ngalanggar, mangga ngahubungi pikeun ngahapus, hatur nuhun!
waktos pos: Apr-27-2022