混合信号电路板PCB设计指南的布局
关键的外卖
将组件放置在一个混合信号设计。
混合信号PCB设计要求动力输送网络。
路由跟踪在一个混合信号电路板布局。
的一些路由可能混合信号PCB设计的一部分
电子产品用于由多个电路板,每个处理不同的功能的设计。挖掘其中一个旧系统可能揭示了一个处理器板,电源板,音频和视频卡,甚至风扇控制PCB。渴望更小的电子产品,更大的功能,需要减少制造费用,其中许多multi-board系统已经替换为一个混合信号设计。
乍一看,一个混合信号电路板布局基本上是与其他布局相同。部分必须放置,网络路由,电力和地面飞机必须连接。然而,一旦你看起来有点接近,你会发现有一些独特的设计挑战的要求,如果你不准备。我们将制定这些要求在这些混合信号PCB设计指导方针来帮助你在你的下一个设计。
组件放置在混合信号电路板布局
当准备拿出一个混合信号电路板设计,有必要开发一个平面布置图的设计在你开始放置组件。有许多的方法创建一个平面布置图,从绘画的餐巾纸使用先进的CAD软件。无论你选择哪一个,发展一个平面布置图第一次将帮助你分区不同的电路领域,他们的信号时不要混合的PCB。这一步很重要,尽量减少噪音等问题之间的串扰和EMI董事会的数字和模拟部分,一般来说,提高整体的信号完整性设计。
板的电路现在分区,您可以开始把组件。混合信号布局就像任何其他的PCB设计,以及部分需要根据行业标准规定和许可。然而,有一些独特的混合信号注意事项要注意当你将部分:
保持分区:保持敏感的数字和模拟组件和路由分开创建最好的信号完整性至关重要。它可以很容易改变平面布置图,而且在大多数情况下,你将不得不做一些改变,但你要保持不同的电路互相隔离。
更大的处理器和内存组件:这些部分占用很多空间,需要大量的路由,并生成大量的热。他们需要更多位于中心板的热耗散和接近相关电路性能最好的信号完整性。
旁路电容:需要电源完整性是在一个混合信号设计显得尤为重要,这可以通过地面攻击反弹和电力峰值。为了应对这些影响,每个销供应一个处理器通常会有自己的旁路电容器分配给它。这些限制必须尽可能接近其分配针短和直接路由。
相关的零件和路由:通常,有一个信号通路的示意图的敏感电路处理器和内存设备。从连接器,每个部分需要被放置在处理器和内存芯片保持信号路径的示意图。
电力供应:每个电源的电路需要隔绝敏感的数字和模拟电路,同时靠近设备的供电。还应该有一个分离这些物资来帮助平衡板热。电源部分需要被放置尽可能接近彼此在每个供应创造最好的电源完整性设计。
虽然我们一直在讨论一个混合信号设计的电力需求,董事会仍将需要生产效率最高的产量。因此,以下所有的可制造性设计(DFM)规则也是很有必要时将部分最好的信号和电源完整性。布局的另一个关键方面是动力输送网络的设计,我们会看看在这些混合信号PCB设计指导方针。
不同类型的电路现在通常结合在一个电路板
混合信号PCB设计指南动力输送网络
分区设计关注的原因之一是创建一个非常健壮的地面系统的电路板。董事会有不同类型的电路,一个问题是设计师是否应该使用单独的或分割地平面的数字和模拟电路。如果互相模拟和数字电路是完全孤立的或如果董事会产生高压电流,它可能有助于创建单独的理由。然而,分离标准的地面模拟和数字混合信号电路板更有可能引入新的EMI问题比保持在一个平面上。
地面飞机必须提供明确的信号返回路径设计。在一个标准的混合信号设计有两个领域之间的交叉电路信号,这些交叉信号的返回路径将被分离地面飞机。单独地面飞机很可能迫使信号找到一条新的路径通过电缆,屏蔽,或者系统的框架,在这个过程中创造很多额外的噪音。为了避免这样的信号和电源完整性问题,最佳地配置一个标准的混合信号设计是使用一个完整的地面参考面这并不是分裂。精心分区组件位置和今天的数字电路的速度,自然会保持接近他们的返回路径出站信号路由只要返回路径不阻塞或破裂。除了最好的配置信号返回路径,有其他优势单一地平面:
- 他们从传入的EMI屏蔽设计的敏感电路。
- 他们的屏蔽也可以防止任何内部产生的干扰董事会逃跑。
- 大型飞机创造了一个低阻抗接地系统比小飞机或痕迹。
- 一个大型飞机还将帮助散热从大型处理器芯片或电源组件。
你可以把飞机当使用电源网只要你提供健壮的连接一切权力。不要扼杀销的电力供应,或者你可能会与电源完整性问题和热连接。一定要使用短宽跟踪路由电源组件连接在一起,并使这些动力组件和连接所有的一侧板以减少电感。说到跟踪路由,让我们接下来看一些其他路由一个混合信号设计指南。
管理设计规则和约束是混合信号PCB设计的一个重要组成部分
跟踪路由在混合信号设计
董事会仔细划分,组件位于它们的最佳位置,和一个健壮的地面系统,大多数跟踪路由自然会跟随正确的路径。然而,也有一些跟踪路由指南混合信号PCB设计路由指南需要注意的:
- 保持信号路径短,直接。
- 遵循的信号路径示意图,尤其是在高速电路。
- 小心的天线的路由跟踪和通过。
- 电源的路由应该使用简短、直接和广泛的痕迹降低电感。
- 一定要让数字电路与模拟电路的路由,反之亦然。
- 确保有一个明确的信号返回路径上可用的参考平面路由,特别是那些痕迹,数字和模拟电路之间的区域。
跟踪路由在一个混合信号设计是至关重要的一个领域设置和使用你的设计规则和约束。PCB布局工具如节奏的快板PCB编辑为他们的用户提供一个完整的约束管理系统(如上图所示)建立跟踪路由宽度和其他关键的设计规则。接下来,我们将看看一些其他特性在PCB设计工具,将帮助混合信号电路板布局。
IR降特性节奏的快板PCB编辑器可以帮助您设计生产
CAD工具的特性,对于混合信号PCB设计至关重要
我们已经看到使用约束经理的重要性设置为跟踪路由设计规则。当路由混合信号设计,这是一个伟大的帮助所有不同的跟踪所需宽度标准路由、微分对,阻抗控制的痕迹,不同的模拟信号,电力和地面的痕迹。但跟踪路由规则并不是唯一的规则,抑扬顿挫的约束管理器控制。它还将控制组件之间的空隙,通过类型测试的约束,甚至电气属性,如信号完整性和时机。
有其他功能的PCB布局工具,还可以帮助你在你的工作。其中包括3 d查看和检查功能和一大堆仿真工具可以使用而设计仍在布局。在上面的图片中,你可以看到红外视觉观众下降,这将帮助你确保你所有的连接接受适量的权力交付所需的功能。IR降的愿景是一个完整的生产分析的第一步你的混合信号PCB设计,可以帮助你避免代价高昂的调试和测试与多个原型构建。
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