PCB đa lớp 8 Lớp thành phần công suất cao Khối mạch khẩu độ tối thiểu

PCB đa lớp 8 Lớp thành phần công suất cao Khối mạch khẩu độ tối thiểu

Các thông số PCB:

Số lớp: 8

Vật liệu: FR-4

Độ dày tấm: 1,6 mm

Điều trị bề mặt: vàng ngâm

Phổ kính tối thiểu: 0,2mm

Độ rộng đường bên ngoài / khoảng cách đường: 4/4mil

Độ rộng đường bên trong / khoảng cách đường: 3.5/4.5mil

Tối ưu hóa bố cục và định tuyến của PCB thẻ DAQ để giảm thiểu tiếng ồn và nhiễu là một khía cạnh quan trọng của quy trình thiết kế.

1- Phân biệt phân đoạn analog và số:
- Phân biệt vật lý các phần analog và kỹ thuật số của PCB để giảm giao tiếp chéo và nhiễu điện từ (EMI) giữa hai.
- Đường dẫn các dấu vết tương tự và kỹ thuật số trên các lớp PCB khác nhau, nếu có thể, để cung cấp sự cô lập bổ sung.

2- Xét về mặt đất:
- Sử dụng một mặt đất liên tục trên ít nhất một lớp của PCB để cung cấp một đường trở lại cản thấp cho các tín hiệu.
- Đảm bảo mặt đất không có sự gián đoạn, khe cắm hoặc sự gián đoạn khác có thể tạo ra vòng lặp mặt đất và làm suy giảm tính toàn vẹn tín hiệu.
- Kết nối tất cả các điểm mặt đất trên PCB với mặt đất bằng cách sử dụng các dấu vết ngắn, kháng cự thấp.

3Đường dẫn tín hiệu:
- Đường dẫn các dấu vết analog và kỹ thuật số trên các lớp riêng biệt để giảm thiểu kết nối.
- Giữ các dấu hiệu tín hiệu analog và kỹ thuật số ngắn nhất có thể để giảm nhận âm thanh.
- Các dấu vết đường thẳng đứng với nhau (ví dụ, các dấu vết tương tự thẳng đứng với các dấu vết kỹ thuật số) để giảm thiểu sự ghép chéo.
- Sử dụng các dấu hiệu trở ngại được kiểm soát cho tín hiệu kỹ thuật số tốc độ cao để tránh phản xạ và duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu.

4. Capacitors tách:
- Đặt tụ điện tách gần các chân điện của mỗi IC để cung cấp bỏ qua tần số cao địa phương.
- Chọn tụ với các giá trị thích hợp và kháng hàng tương đương thấp (ESR) để lọc hiệu quả tiếng ồn tần số cao.

5. Xác định nguồn cung cấp điện:
- Cung cấp các mặt phẳng hoặc đường dẫn năng lượng riêng biệt cho các phần analog và kỹ thuật số để giảm thiểu sự giao tiếp.
- Sử dụng hạt ferrite hoặc bộ lọc LC trên các đường dây điện để lọc ra tiếng ồn tần số cao.
- Đảm bảo nguồn cung cấp điện được điều chỉnh tốt và có tiếng ồn thấp để tránh đưa tiếng ồn vào tín hiệu tương tự.

6. Bảo vệ và cô lập:
- Xem xét thêm một mặt phẳng hoặc lớp bảo vệ xung quanh phần analog của PCB để cô lập nó từ phần kỹ thuật số.
- Sử dụng dấu vết bảo vệ hoặc đổ đồng đất xung quanh dấu vết tương tự nhạy cảm để cung cấp độ che chắn bổ sung.
- Kế hoạch cẩn thận vị trí kết nối và đường dẫn cáp để giảm thiểu sự giới thiệu của các nguồn tiếng ồn bên ngoài.

7Quản lý nhiệt:
- Đảm bảo bố trí và định tuyến cho phép phân tán nhiệt hiệu quả, đặc biệt là cho các thành phần công suất cao.
- Xem xét việc sử dụng các đường dẫn nhiệt và tản nhiệt để cải thiện quản lý nhiệt.

Bằng cách làm theo các khuyến nghị này, bạn có thể tối ưu hóa bố cục và định tuyến của một DAQ thẻ PCB để giảm thiểu tiếng ồn và nhiễu, đảm bảo thu thập dữ liệu đáng tin cậy và chính xác.

Tôi sẽ rất vui khi cung cấp một số thông tin về thẻ thu thập dữ liệu PCB.

Thẻ thu thập dữ liệu (DAQ) là một bảng mạch in (PCB) được sử dụng để giao diện máy tính với thế giới bên ngoài, cho phép nó đo lường và kiểm soát các số lượng vật lý như điện áp,hiện tại, nhiệt độ, áp suất, và nhiều hơn nữa.

Các thành phần chính thường được tìm thấy trên PCB thẻ DAQ bao gồm:

1. Bộ chuyển đổi analog-đối với kỹ thuật số (ADC): ADC chịu trách nhiệm chuyển đổi tín hiệu đầu vào analog thành các giá trị kỹ thuật số có thể được xử lý bởi máy tính.

2Bộ chuyển đổi số sang analog (DAC): DAC được sử dụng để chuyển đổi các giá trị kỹ thuật số từ máy tính thành tín hiệu đầu ra analog.

3. Multiplexer: Multiplexer cho phép thẻ DAQ đọc nhiều kênh đầu vào tương tự bằng cách kết nối chúng một lần với ADC.

4. Vòng mạch điều hòa tín hiệu: Vòng mạch này đảm bảo rằng các tín hiệu đầu vào nằm trong phạm vi điện áp và mức tiếng ồn thích hợp cho ADC.

5. Máy vi điều khiển hoặc FPGA: Máy vi điều khiển trên máy hoặc FPGA chịu trách nhiệm kiểm soát hoạt động của thẻ DAQ, xử lý chuyển dữ liệu và liên lạc với máy tính chủ.

6. Kết nối: PCB thường bao gồm một hoặc nhiều kết nối, chẳng hạn như BNC, đầu cuối vít hoặc D-Sub, để giao diện với các cảm biến và thiết bị bên ngoài.

7Các mạch điện: Các mạch điện cung cấp các nguồn điện áp cần thiết cho các thành phần khác nhau trên thẻ DAQ.

Thiết kế của một DAQ thẻ PCB liên quan đến việc xem xét cẩn thận các yếu tố như sự toàn vẹn tín hiệu, nhiễu điện từ (EMI),và quản lý nhiệt để đảm bảo thu thập dữ liệu đáng tin cậy và chính xácĐịnh dạng và định tuyến các dấu vết trên PCB, cũng như lựa chọn các thành phần thích hợp, rất quan trọng đối với hiệu suất của thẻ DAQ.

Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi cụ thể nào về thiết kế hoặc thực hiện một DAQ card PCB, hãy tự do hỏi, và tôi sẽ cố gắng hết sức để cung cấp một câu trả lời hữu ích.