ການສ້າງຕົວແບບແຜ່ນວົງຈອນພິມ (PCB) ທີ່ມີການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄວາມໄວສູງສາມາດເປັນວຽກທີ່ທ້າທາຍ. ຜູ້ອອກແບບມັກຈະປະສົບກັບຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຮັບປະກັນຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ, ຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນ, ແລະບັນລຸການປະຕິບັດຄວາມໄວສູງ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ດ້ວຍວິທີການແລະເຄື່ອງມືທີ່ຖືກຕ້ອງ, ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະເອົາຊະນະສິ່ງທ້າທາຍເຫຼົ່ານີ້ແລະປະສົບຜົນສໍາເລັດໃນຕົວແບບ PCBs ສໍາລັບການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄວາມໄວສູງ.
ໃນບົດຂຽນ blog ນີ້, ພວກເຮົາຈະຄົ້ນຫາເຕັກນິກຕ່າງໆແລະການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບ PCB prototyping ໂດຍໃຊ້ການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄວາມໄວສູງ. ພວກເຮົາຈະປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ, ການຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນ, ແລະຄວາມສໍາຄັນຂອງການເລືອກອົງປະກອບທີ່ເຫມາະສົມ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໄປໃນໂລກຂອງການສ້າງຕົວແບບຕົວໂຕ້ຕອບຄວາມຊົງຈໍາທີ່ມີຄວາມໄວສູງ!
ຮຽນຮູ້ກ່ຽວກັບຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ
ຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການອອກແບບການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄວາມໄວສູງ. ມັນຫມາຍເຖິງຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານໄຟຟ້າທີ່ຜ່ານການຕິດຕາມ PCB ແລະຕົວເຊື່ອມຕໍ່. ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານທີ່ເຫມາະສົມ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະພິຈາລະນາປັດໃຈເຊັ່ນ: ການຈັບຄູ່ impedance, ເຕັກນິກການຢຸດ, ແລະເສັ້ນທາງ impedance ຄວບຄຸມ.
ການຈັບຄູ່ impedance ແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ກັບການປ້ອງກັນການສະທ້ອນສັນຍານທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເສຍຫາຍຂອງຂໍ້ມູນແລະບັນຫາເວລາ. ມັນກ່ຽວຂ້ອງກັບການອອກແບບສາຍສົ່ງທີ່ມີ impedance ລັກສະນະທີ່ກົງກັບແຫຼ່ງແລະ impedance ໂຫຼດ. ເຄື່ອງມືຊອບແວເຊັ່ນ Altium Designer ແລະ Cadence Allegro ສາມາດຊ່ວຍຄິດໄລ່ແລະວິເຄາະຄ່າ impedance ຂອງຮ່ອງຮອຍທີ່ສໍາຄັນ.
ເທກໂນໂລຍີການຢຸດເຊົາຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອລົບລ້າງການສະທ້ອນສັນຍານແລະຮັບປະກັນການແປງສັນຍານທີ່ສະອາດ. ເຕັກນິກການຢຸດເຊົາທີ່ນິຍົມປະກອບມີການສິ້ນສຸດຊຸດ, ການສິ້ນສຸດຂະຫນານ, ແລະການສິ້ນສຸດຄວາມແຕກຕ່າງ. ທາງເລືອກຂອງເຕັກນິກການຢຸດເຊົາແມ່ນຂຶ້ນກັບການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາສະເພາະແລະຄຸນນະພາບສັນຍານທີ່ຕ້ອງການ.
ການຈັດເສັ້ນທາງ impedance ຄວບຄຸມກ່ຽວຂ້ອງກັບການຮັກສາຄວາມກວ້າງຂອງຮອຍທີ່ສອດຄ່ອງ, ໄລຍະຫ່າງ, ແລະຊັ້ນ stacking ເພື່ອບັນລຸຄ່າ impedance ສະເພາະ. ນີ້ແມ່ນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄວາມໄວສູງຍ້ອນວ່າມັນຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການເຊື່ອມໂຊມຂອງສັນຍານແລະຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ.
ຫຼຸດສຽງລົບກວນ
ສິ່ງລົບກວນແມ່ນສັດຕູຂອງການໂຕ້ຕອບຄວາມຊົງຈໍາຄວາມໄວສູງ. ມັນສາມາດເຮັດໃຫ້ຂໍ້ມູນເສຍຫາຍ, ແນະນໍາຄວາມຜິດພາດ, ແລະຫຼຸດຜ່ອນການປະຕິບັດຂອງລະບົບໂດຍລວມ. ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນ, ເຕັກນິກການລົງພື້ນດິນທີ່ເຫມາະສົມ, ຕົວເກັບປະຈຸ decoupling, ແລະການວິເຄາະຄວາມສົມບູນຂອງການສະຫນອງພະລັງງານແມ່ນສໍາຄັນ.
ເຕັກນິກການຖົມດິນລວມມີການສ້າງຍົນພື້ນດິນທີ່ແຂງ ແລະຫຼຸດຜ່ອນພື້ນທີ່ loop ຂອງດິນ. ຍົນພື້ນດິນແຂງຊ່ວຍປ້ອງກັນສຽງລົບກວນທີ່ເກີດຈາກອົງປະກອບທີ່ຢູ່ຕິດກັນ ແລະຫຼຸດຜ່ອນການເວົ້າຂ້າມ. ພື້ນທີ່ loop ພື້ນດິນຄວນຈະຖືກຫຼຸດລົງໂດຍການສ້າງການເຊື່ອມຕໍ່ພື້ນດິນຈຸດດຽວສໍາລັບອົງປະກອບທັງຫມົດ.
Decoupling capacitors ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອດູດເອົາສິ່ງລົບກວນຄວາມຖີ່ສູງແລະສະຖຽນລະພາບການສະຫນອງພະລັງງານ. ການວາງຕົວເກັບປະຈຸ decoupling ຢູ່ໃກ້ກັບຊິບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄວາມໄວສູງແລະອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນອື່ນໆແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ການສະຫນອງພະລັງງານທີ່ສະອາດແລະຫຼຸດຜ່ອນສຽງລົບກວນ.
ການວິເຄາະຄວາມສົມບູນຂອງພະລັງງານຊ່ວຍລະບຸບັນຫາການກະຈາຍພະລັງງານທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນ. ເຄື່ອງມືເຊັ່ນ: SIwave, PowerSI, ແລະ HyperLynx ສະຫນອງຄວາມສາມາດໃນການຈໍາລອງເພື່ອວິເຄາະເຄືອຂ່າຍການສະຫນອງພະລັງງານແລະກໍານົດພື້ນທີ່ທີ່ຕ້ອງການການດັດແກ້ສໍາລັບການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດ.
ການຄັດເລືອກອົງປະກອບ
ການເລືອກອົງປະກອບທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການສ້າງຕົວແບບຕົວເຊື່ອມຕໍ່ຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄວາມໄວສູງແມ່ນສໍາຄັນ. ອົງປະກອບທີ່ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການໄຟຟ້າແລະກໍານົດເວລາທີ່ເຄັ່ງຄັດແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ການຮັບປະກັນການສົ່ງຂໍ້ມູນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ແລະຖືກຕ້ອງ. ການພິຈາລະນາທີ່ສໍາຄັນໃນເວລາທີ່ເລືອກອົງປະກອບປະກອບມີ:
1. ຊິບໜ່ວຍຄວາມຈຳ:ກໍານົດຊິບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ຖືກອອກແບບມາສໍາລັບການໂຕ້ຕອບຄວາມໄວສູງແລະສະຫນອງຄວາມອາດສາມາດແລະການປະຕິບັດທີ່ຕ້ອງການ. ຕົວເລືອກທີ່ນິຍົມລວມມີ DDR4, DDR5, LPDDR4 ແລະ LPDDR5.
2. ຕົວເຊື່ອມຕໍ່:ໃຊ້ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງທີ່ສາມາດຈັດການສັນຍານຄວາມໄວສູງໄດ້ໂດຍບໍ່ມີການເຮັດໃຫ້ສັນຍານຫຼຸດລົງ. ໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຕົວເຊື່ອມຕໍ່ມີການສູນເສຍການແຊກຕ່ໍາ, crosstalk ຕ່ໍາແລະປະສິດທິພາບ EMI ທີ່ດີເລີດ.
3. ອຸປະກອນໂມງ:ເລືອກອຸປະກອນໂມງທີ່ສາມາດສະໜອງສັນຍານໂມງທີ່ໝັ້ນຄົງ ແລະຖືກຕ້ອງ. ເຄື່ອງກໍາເນີດໂມງທີ່ໃຊ້ PLL ຫຼື oscillators crystal ມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄວາມໄວສູງ.
4. ອົງປະກອບຕົວຕັ້ງຕົວຕີ:ເລືອກອົງປະກອບຕົວຕັ້ງຕົວຕີເຊັ່ນ: ຕົວຕ້ານທານ, ຕົວເກັບປະຈຸ, ແລະ inductors ທີ່ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບ impedance, capacitance, ແລະຄ່າ inductance.
ເຄື່ອງມື ແລະເຕັກນິກການສ້າງຕົວແບບ
ໃນປັດຈຸບັນທີ່ພວກເຮົາໄດ້ປຶກສາຫາລືການພິຈາລະນາທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການອອກແບບການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄວາມໄວສູງ, ມັນແມ່ນເວລາທີ່ຈະຄົ້ນຫາເຄື່ອງມືແລະເຕັກນິກການສ້າງແບບຈໍາລອງທີ່ມີໃຫ້ກັບຜູ້ອອກແບບ PCB. ບາງເຄື່ອງມືແລະເຕັກນິກການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງປະກອບມີ:
1. ຊອບແວອອກແບບ PCB:ໃຊ້ຊອບແວອອກແບບ PCB ຂັ້ນສູງເຊັ່ນ: Altium Designer, Cadence Allegro, ຫຼື Eagle ເພື່ອສ້າງຮູບແບບ PCB. ເຄື່ອງມືຊອບແວເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ກົດລະບຽບການອອກແບບຄວາມໄວສູງ, ເຄື່ອງຄິດເລກ impedance, ແລະຄວາມສາມາດໃນການຈໍາລອງເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ.
2. ອຸປະກອນການທົດສອບຄວາມໄວສູງ:ໃຊ້ອຸປະກອນການທົດສອບຄວາມໄວສູງເຊັ່ນ oscilloscopes, ການວິເຄາະເຫດຜົນ, ແລະເຄື່ອງສ້າງສັນຍານເພື່ອກວດສອບແລະ debug ການອອກແບບການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ. ເຄື່ອງມືເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍຈັບແລະວິເຄາະສັນຍານ, ວັດແທກຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ, ແລະກໍານົດບັນຫາ.
3. ບໍລິການການຜະລິດ PCB:ຄູ່ຮ່ວມງານກັບການບໍລິການການຜະລິດ PCB ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ທີ່ມີຄວາມຊ່ຽວຊານໃນການຜະລິດ PCB ຄວາມໄວສູງແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ. ຜູ້ຜະລິດເຫຼົ່ານີ້ຮັບປະກັນຄວາມແມ່ນຍໍາ, ຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄຸນນະພາບໃນການຜະລິດຕົ້ນແບບ.
4. ການຈຳລອງຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ:ໃຊ້ເຄື່ອງມືເຊັ່ນ HyperLynx, SIwave, ຫຼື Cadence Sigrity ເພື່ອປະຕິບັດການຈໍາລອງຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານເພື່ອກວດສອບການອອກແບບ, ກໍານົດບັນຫາຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນ, ແລະປັບປຸງເສັ້ນທາງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການເຊື່ອມໂຊມຂອງສັນຍານ.
ໂດຍການໃຊ້ເຄື່ອງມືແລະເຕັກນິກເຫຼົ່ານີ້, ທ່ານສາມາດເພີ່ມອັດຕາຄວາມສໍາເລັດຂອງຄວາມພະຍາຍາມສ້າງຕົວແບບຕົວແບບໃນການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄວາມໄວສູງຂອງທ່ານ. ຈືຂໍ້ມູນການທີ່ຈະເຮັດຊ້ໍາ, ທົດສອບ, ແລະປັບປຸງການອອກແບບຂອງທ່ານເພື່ອປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດ.
ສະຫຼຸບ
ການອອກແບບ ແລະການສ້າງຕົວແບບ PCB ທີ່ມີການໂຕ້ຕອບຄວາມຈຳຄວາມໄວສູງສາມາດເປັນວຽກທີ່ໜ້າຢ້ານກົວ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໂດຍການເຂົ້າໃຈຫຼັກການຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ, ການຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນ, ການເລືອກອົງປະກອບທີ່ເຫມາະສົມ, ແລະການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງມືແລະເຕັກນິກການ prototyping ທີ່ຖືກຕ້ອງ, ທ່ານສາມາດຮັບປະກັນການປະຕິບັດສົບຜົນສໍາເລັດ.
ການພິຈາລະນາເຊັ່ນ: ການຈັບຄູ່ impedance, ເຕັກນິກການຢຸດເຊົາ, ເສັ້ນທາງ impedance ຄວບຄຸມ, ການລົງພື້ນດິນທີ່ເຫມາະສົມ, capacitors decoupling, ແລະການວິເຄາະຄວາມສົມບູນຂອງການສະຫນອງພະລັງງານແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ການບັນລຸຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານແລະການຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນ. ການຄັດເລືອກອົງປະກອບຢ່າງລະມັດລະວັງແລະການຮ່ວມມືກັບຜູ້ຜະລິດ PCB ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ການບັນລຸການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ.
ດັ່ງນັ້ນ, ໃຊ້ເວລາໃນການວາງແຜນ, ອອກແບບ, ແລະຕົ້ນແບບ PCB ການໂຕ້ຕອບຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຄວາມໄວສູງຂອງທ່ານ, ແລະທ່ານຈະໄດ້ຮັບຕໍາແຫນ່ງທີ່ດີເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກທີ່ທັນສະໄຫມ. ມີຄວາມສຸກການສ້າງຕົວແບບ!
ເວລາປະກາດ: ຕຸລາ 28-2023
ກັບຄືນໄປບ່ອນ
