深圳宏力捷電子是一家專業(yè)從事電子產(chǎn)品電路板設(shè)計(layout布線設(shè)計)的PCB設(shè)計公司,主要承接多層、高密度的PCB設(shè)計畫板及電路板設(shè)計打樣業(yè)務(wù)。接下來為大家介紹PCB設(shè)計如何做好接地設(shè)計?
接地?zé)o疑是PCB系統(tǒng)設(shè)計中最困難的問題之一。盡管其概念相對簡單,但實現(xiàn)起來很復(fù)雜,并且不幸的是,它沒有一種可以用詳細(xì)步驟描述的簡潔方法來確保良好的結(jié)果,但是如果某些細(xì)節(jié)處理不當(dāng),則可能導(dǎo)致頭痛。
對于線性系統(tǒng),地面是信號的參考點。不幸的是,在單極電源系統(tǒng)中,它也作為電源電流的環(huán)路被ACTS占用。接地策略應(yīng)用不當(dāng)可能會嚴(yán)重?fù)p壞高精度線性系統(tǒng)的性能。
接地對于所有模擬PCB設(shè)計都是重要的問題,在基于PCB的電路中正確實現(xiàn)接地也同樣重要。幸運(yùn)的是,PCB環(huán)境中固有一些高質(zhì)量的接地原理,尤其是接地層的使用。由于此因素是基于pcb的模擬PCB設(shè)計的顯著優(yōu)勢之一,因此在本文中我們將重點介紹它。
我們必須管理接地的其他方面,包括控制可能導(dǎo)致性能下降的雜散接地和信號返回電壓。這些電壓可能是由于外部信號耦合,公共電流引起的,或者僅僅是由于接地線中的IR電壓降過大所致。正確的布線,布線的大小以及差分信號處理和接地隔離技術(shù)使我們能夠控制這種寄生電壓。
我們將討論的一個重要主題是用于模擬/數(shù)字混合信號環(huán)境的接地技術(shù)。實際上,高質(zhì)量的接地問題可以而且必須影響混合信號PCB設(shè)計的總體布局原則。
當(dāng)前的信號處理系統(tǒng)通常需要混合信號設(shè)備,例如ADC,DAC和快速數(shù)字信號處理器(DSP)。由于需要處理具有寬動態(tài)范圍的模擬信號,因此必須使用高性能ADC和DAC。在惡劣的數(shù)字環(huán)境中保持寬動態(tài)范圍和低噪聲與采用良好的高速電路PCB設(shè)計技術(shù)密切相關(guān),包括適當(dāng)?shù)男盘柌季€,去耦和接地。
在過去,“高精度,低速”電路被認(rèn)為與所謂的“高速”電路不同。對于ADC和DAC,通常將采樣(或更新)頻率用作判別速度標(biāo)準(zhǔn)。但是,以下兩個示例表明,實際上,當(dāng)今大多數(shù)信號處理技術(shù)都是真正的“高速”,因此必須將其視為保持高性能的此類設(shè)備。 DSP,ADC和DAC都是如此。
所有適合信號處理應(yīng)用的采樣ADC(帶有內(nèi)置采樣保持電路的ADSC)均以具有快速上升和下降時間(通常為納秒)的高速時鐘工作,即使吞吐量似乎是低。例如,一個中速12位逐次逼近(SAR)ADC可以在10 MHz的內(nèi)部時鐘上運(yùn)行,采樣率僅為500 kSPS。
Σ-ΔADC具有高采樣率,因此也需要高速時鐘。甚至吞吐率范圍從10 Hz到7.5 kHz的高分辨率所謂的“低頻”工業(yè)測量ADC(例如ad77xx系列)也可以在5 MHz或更高的時鐘頻率下工作,并提供高達(dá)24位的分辨率。
更復(fù)雜的是,混合信號IC同時具有模擬和數(shù)字端口,因此如何使用適當(dāng)?shù)慕拥丶夹g(shù)就變得更加復(fù)雜。此外,某些混合信號集成電路的數(shù)字電流相對較低,而其他混合信號集成電路的數(shù)字電流較高。在許多情況下,這兩種類型的IC需要不同的處理以實現(xiàn)最佳接地。
數(shù)字和模擬PCB設(shè)計工程師傾向于從不同角度看待混合信號設(shè)備。本文的目的是說明適用于大多數(shù)混合信號設(shè)備的通用接地原理,而無需了解內(nèi)部電路的細(xì)節(jié)。
從上面可以明顯看出,沒有關(guān)于接地問題的快速手冊。不幸的是,我們無法提供能夠保證成功接地的技術(shù)列表。我們只能說忽略某些事情可能會導(dǎo)致一些問題。在一個頻率范圍內(nèi)有效的內(nèi)容可能在另一頻率范圍內(nèi)無效。需求也有沖突。解決接地問題的關(guān)鍵是了解電流的流向。
深圳宏力捷PCB設(shè)計能力
最高信號設(shè)計速率:10Gbps CML差分信號;
最高PCB設(shè)計層數(shù):40層;
最小線寬:2.4mil;
最小線間距:2.4mil;
最小BGA PIN 間距:0.4mm;
最小機(jī)械孔直徑:6mil;
最小激光鉆孔直徑:4mil;
最大PIN數(shù)目:63000+;
最大元件數(shù)目:3600;
最多BGA數(shù)目:48+。
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