Sejauh menyangkut sistem elektronik berkecepatan tinggi, keberhasilan desain papan sirkuit cetak secara langsung mengarah pada pemecahan masalah yang tinggi dalam sistem Kompatibilitas Elektro Magnetik (EMC) baik secara teori maupun praktik. Untuk mencapai standar EMC, desain PCB berkecepatan tinggi menghadapi tantangan besar sehingga desainer PCB berkecepatan tinggi harus meninggalkan filosofi dan pendekatan desain tradisional dalam proses desain mereka. Bagian ini terutama menganalisis kesalahpahaman dan strategi dalam proses desain PCB berkecepatan tinggi dari perspektif praktik.
Hingga saat ini, ada tiga teknik desain utama dalam hal desain PCB berkecepatan tinggi:teknik desain grafik noise dan delay PCB, teknik kontrol waktu tunda impedansi dan propagasi dan teknik evaluasi dengan impedansi PCB sebagai parameter di antaranya dua jenis teknik terakhir. adalah jantung dari fabrikasi PCB. Ada juga banyak teknik pada transmisi fabrikasi PCB berkecepatan tinggi dan struktur dasar yang umum digunakan adalah microstrip dan strip line. Untuk jalur transmisi PCB berkecepatan tinggi, Z0 itu adalah parameter impedansi dan tpd yaitu waktu tunda propagasi adalah variabel yang paling penting. Sebenarnya jika struktur microstrip berbeda dengan strip line, maka rumus perhitungannya juga akan berbeda. Namun, bagaimanapun, impedansi selalu merupakan struktur geometris saluran transmisi. Dalam kebanyakan situasi, konstanta dielektrik bagian dari bahan PCB dipengaruhi oleh frekuensi, tingkat penyerapan air daerah, suhu dan karakteristik listrik. Untuk PCB dua lapis atau banyak lapis, konstanta dielektriknya dipengaruhi oleh proporsi resin dan silikon dalam bahan PCB.
Saat ini, bahan PCB yang paling umum digunakan adalah FR4. Biasanya, pemasok material PCB menunjukkan nilai konstanta dielektrik berdasarkan teknisi proyek mana yang akan menggunakan material tersebut. Dalam aplikasi praktis, parameter nilai biasanya diperoleh pada situasi 1MHz sedangkan dalam situasi kecepatan tinggi, konstanta dielektrik memiliki perubahan yang jelas seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Tiga kurva pada Gambar 1 mengacu pada proporsi yang berbeda dari silikon dan resin. Di antara ketiga kurva tersebut, kurva A adalah yang tertinggi, B sedang dan C terendah. Setelah operator gagal untuk melihat perbedaannya, penyimpangan besar dapat terjadi antara perhitungan atau hasil simulasi dan situasi praktis pada waktu tunda impedansi dan propagasi, yang akan berpengaruh pada desain integritas sinyal sistem kecepatan tinggi.
Sudut 90° harus dihindari dalam perutean PCB di sebagian besar dokumen karena dapat menyebabkan diskontinuitas impedansi dan radiasi Electro-Magnetic Interference (EMI). Dari perspektif teori, perubahan lebar sudut 90° relatif besar, yang menghasilkan impedansi yang besar dan diskontinuitas impedansi yang serius. Dari perspektif praktik, daya elektromagnetik cenderung berkumpul di sudut perutean dan semakin runcing sudutnya, semakin banyak daya yang terkumpul. Berdasarkan analisis di atas, radiasi EMI menjadi yang paling menonjol di sudut 90°.
Tetapi beberapa peneliti menemukan bahwa pengaruh sudut 90° pada impedansi berada dalam 10%. Untuk lebar perutean 6mil, jika menjadi panjang kunci, maka akan berada di kisaran THz. Jadi, dapat diperkirakan bahwa sudut 90° pasti akan menyebabkan diskontinuitas impedansi dalam situasi praktis.
Oleh karena itu, dalam perutean PCB praktis, setidaknya dalam rentang GHz, tidak perlu menghindari sudut 90° dengan biaya.
Sejak munculnya prinsip 20-H oleh KNG, telah diterima sebagai prinsip utama untuk desain PCB berkecepatan tinggi. Bahkan beberapa peneliti menunjukkan bahwa prinsip ini mampu membantu densitas elektro-magnetik sekitar pada lapisan PCB yang bersangkutan berkurang sekitar 70%. Selain itu, ia juga berperan efektif dalam mengurangi radiasi EMI ke luar. Namun, banyak eksperimen tidak mendukung harapan para peneliti.
Beberapa eksperimen menunjukkan bahwa untuk PCB dua lapis, prinsip 20-H menyebabkan radiasi yang lebih serius sedangkan untuk PCB multi-lapisan, penggunaan prinsip 20-H di lapisan media dalam tidak membawa peningkatan yang nyata.
Filtering kapasitansi adalah pengukuran efektif dan ekonomis yang digunakan untuk memecahkan masalah EMC dalam sistem elektronik. Namun, sistem elektronik berkecepatan tinggi membawa persyaratan baru pada kinerja dan desain kapasitansi penyaringan yang berlaku. Modul kapasitansi penyaringan yang disederhanakan ditunjukkan sebagai Gambar 2.
Itu harus memenuhi persyaratan berikut:ZC
Namun, di sirkuit berkecepatan tinggi, baik ZS atau ZL adalah resistensi murni, membutuhkan nilai-nilai yang kompleks. Sementara itu, ZC bukan kapasitansi murni di sirkuit berkecepatan tinggi dan resistansi seri setara dan induktansi seri setara harus dipertimbangkan. Semua ini semua adalah kesulitan dalam penerapan kapasitansi penyaringan dalam sistem elektronik berkecepatan tinggi. Setelah desainer mengabaikan aspek-aspek ini, perbedaan nyata akan terjadi antara perhitungan atau hasil simulasi dan praktik.
Perancang PCB cenderung memberi perhatian paling besar pada tata letak PCB dan interkoneksi antar komponen pada PCB dan mengabaikan pentingnya pengemasan komponen. Bahkan, ini mungkin akan menghasilkan hasil yang serius untuk desain PCB berkecepatan tinggi. Kemasan silikon memiliki pengaruh pada kinerja silikon melalui induktansi parasit, resistensi parasit dan kapasitansi parasit yang melewati garis penghubung dan timah. Parameter ini akan menghasilkan noise, delay komunikasi, kecepatan tepi dan respon frekuensi. Parameter parasit dari kemasan yang berbeda mungkin sangat berbeda. Untuk silikon dengan sirkuit yang sama dan kemasan yang berbeda, kinerjanya menunjukkan fitur yang berbeda.
Faktanya, untuk sistem elektronik berkecepatan tinggi, desain silikon, desain kemasan, dan desain tingkat papan tidak pernah independen satu sama lain. Untuk aliran desain pada silikon, paket yang sesuai harus diambil sesuai dengan PCB. Tata letak keseluruhan desain silikon dipengaruhi oleh teknik dan elemen tingkat papan. Untuk kemasan silikon, pencocokannya dengan PCB merupakan elemen yang harus diperhatikan. Yang lebih penting, paket yang sesuai sangat membantu dalam hal integritas tingkat dewan dan masalah EMC/EMI. Oleh karena itu, kemasan silikon tidak boleh diabaikan atau diremehkan.
Dalam kabel transmisi sinyal PCB, terdapat arus mode diferensial yang mentransmisikan sinyal yang berguna dan arus mode umum tanpa informasi berguna yang keduanya menghasilkan radiasi EMI.
Karena arusnya yang relatif tinggi, arus mode diferensial telah ditekankan oleh perancang rangkaian dengan pembentukan teori dan teknik yang mengendalikan radiasi EMI arus mode diferensial. Akibatnya, beberapa alat EDA memiliki fungsi simulasi dan prediksi radiasi EMI mode diferensial saat ini. Namun, dibandingkan dengan arus mode-diferensial, arus mode-umum jauh lebih sedikit, dengan mudah menyebabkan ketidaktahuan desainer tentang radiasi EMI arus mode-umum.
Namun demikian, menurut penelitian baru-baru ini, meskipun arus mode-umum jauh lebih kecil daripada arus mode-diferensial, interferensi radiasi EMI yang dihasilkan oleh yang pertama jauh lebih besar daripada yang terakhir. Hingga saat ini, radiasi EMI mode umum saat ini telah menjadi salah satu sumber interferensi utama radiasi pada papan sirkuit canggih berkecepatan tinggi. Yang lebih buruk, generasi radiasi EMI mode umum saat ini telah melihat alasan yang rumit dan baik simulasi maupun prediksi tidak dapat dicapai. Selain itu, penelitian tentang pengendalian radiasi EMI mode umum saat ini masih dalam proses.
Oleh karena itu, ketika merancang PCB berkecepatan tinggi, simulasi dan prediksi radiasi EMI hanya dapat dilakukan berdasarkan radiasi EMI arus mode diferensial saja.
Sumber Daya Bermanfaat
• Tips Tata Letak Berkecepatan Tinggi
• Teknik Perutean PCB Berkecepatan Tinggi untuk Mengurangi Pengaruh EMI
• Penelitian Desain PCB Berkecepatan Tinggi dalam Sistem Aplikasi Tertanam
• Pemrosesan Isometrik Diferensial dan Verifikasi Simulasi Desain PCB Kecepatan Tinggi
• Cara Mendesain Bidang Gambar untuk PCB Kecepatan Tinggi
• Tantangan Desain PCB Kecepatan Tinggi pada Integritas Sinyal dan Solusinya
• Supresi Metode Refleksi Sinyal pada Tata Letak PCB Berkecepatan Tinggi
• Analisis Integritas Sinyal dan Desain PCB pada Sirkuit Campuran Digital-Analog Berkecepatan Tinggi
• Layanan Pembuatan PCB Fitur Lengkap dari PCBCart - Beberapa opsi Nilai tambah
• Layanan Perakitan PCB Tingkat Lanjut dari PCBCart - Mulai dari 1 buah
Teknologi Industri
Teknologi kontrol impedansi cukup penting dalam desain sirkuit digital berkecepatan tinggi di mana metode yang efektif harus diadopsi untuk memastikan kinerja yang sangat baik dari PCB berkecepatan tinggi. Perhitungan Impedansi dan Kontrol Impedansi Jalur Transmisi Sirkuit Berkecepatan Tinggi pada P
Dengan meningkatnya kompleksitas desain PCB, catu daya yang stabil dan andal telah menjadi tren baru penelitian desain PCB berkecepatan tinggi. Terutama ketika jumlah komponen switching terus meningkat dan Vcore terus menurun, fluktuasi daya cenderung membawa pengaruh yang mematikan pada sistem. Ole
Saat ini telah menyaksikan aplikasi luas PCB RF/Microwave di berbagai perangkat nirkabel genggam dan industri komersial termasuk medis, komunikasi, dll. Karena sirkuit RF (frekuensi radio)/Microwave didistribusikan sirkuit parameter yang cenderung menghasilkan efek kulit dan efek kopling, interferen
15 Maret 2016 Penyedia layanan manufaktur dan perakitan PCB memiliki tanggung jawab besar untuk mewujudkan ide seseorang menjadi kenyataan. Fase yang berbeda dari proses perancangan dan pembuatan PCB memerlukan file dan informasi yang berbeda. Dengan demikian, dokumentasi PCB membantu dalam menyamp
