Dört Katmanlı PCB Tasarımı
Baskı devre tasarlıyorum. Birkaç 2 katmanlı PCB tasarladım (çok karmaşık değil). PCB'lerimi kontrol etmem veya bilmem gereken kavramların bir listesini bilmek isterim.
4 katmanlı pcb'ye atlamak istiyorum, ancak Google bilgilerine her baktığımda, 2 katmandan çok daha karmaşık. Empedans izleri, izlerin direnci, bazı empedans için ayırma kapasitörleri, EMIS ve tabii ki yığın. Bu kavramları ayrı ayrı biliyorum, ancak tasarlarken veri sayfasının bana söyleyebileceğinden fazlasını gerçekten bilmiyorum.
Dört katmanlı bir PCB'ye bazı sinyalleri ayırmak için bir kapasitör koymak istiyorum, ancak bunun devremizi nasıl etkilediğini ve neden bu yere yerleştirdiğimi bilmek istiyorum.
Herhangi bir kitap, kurs veya referans benim için çok yardımcı olacaktır. Şimdiden teşekkürler.
Düzenleme: Bana yardımcı olabilecek bu iki kitabı başka bir gönderide okudum
- Eric Bogatin'in Sinyali ve Güç bütünlüğü Basitleştirilmiş
- Yüksek Hızlı Dijital Tasarım: Kara Büyünün El Kitabı
Yanıtlar
4 katmanlı pcb'ye atlamak istiyorum, ancak Google bilgilerine her baktığımda, 2 katmandan çok daha karmaşık. Empedans izleri, izlerin direnci, bazı empedans için ayırma kapasitörleri, EMIS ve tabii ki yığın. Bu kavramları ayrı ayrı biliyorum, ancak tasarlarken veri sayfasının bana söyleyebileceğinden fazlasını gerçekten bilmiyorum.
Bunu yanıtlamakta tereddüt ediyorum çünkü ben de deneyimsizim, ancak sınırlı tasarım deneyimime göre 4 katmanlı tasarım 2 katmandan daha az karmaşık çünkü özel bir zemine ve güç düzlemine sahipsin. Tersine, 2 katmanlı bir pano çalıştırmaya çalışırken, sinyal katmanları boyunca yönlendirirken güç ve toprak izlerinizin döngü alanını en aza indirmeye çok dikkat etmeniz gerekir. Dave Jones bununla ilgili bir dizi EEVBlog bölümü yaptı:
https://www.youtube.com/watch?v=crs_QLuUTyQ
Sanırım muhtemelen demek istediğin, 4 katmanlı panolarla tasarlanmış şeylere baktığınızda genellikle daha karmaşık projeler olduklarını ve bu da elbette mantıklı. Ancak 4 katmana gitmek, kontrollü empedans veya ayırma konusunda endişelenmeniz gerektiği anlamına gelmez, aksi takdirde bunları görmezden gelebilirsiniz. Bu, projenize bağlıdır ve aynı şeylere 2 katmanlı bir tasarımda ihtiyaç duyarsınız, muhtemelen daha çok ayırma durumunda.
Dört katmanlı bir PCB'ye bazı sinyalleri ayırmak için bir kapasitör koymak istiyorum, ancak bunun devremizi nasıl etkilediğini ve neden bu yere yerleştirdiğimi bilmek istiyorum.
Ayrıştırmayla ilgili bölüm: https://www.youtube.com/watch?v=1xicZF9glH0
Ancak genel olarak bunları iki veya dört katmanlı bir kart üzerinde aynı yere yerleştirirsiniz: ayırdığınız şeye mümkün olduğunca yakın ve mevcut döngü alanını en aza indirecek bir şekilde. Gücünüzü ve toprağınızı çok sayıda sinyal iziyle kesmediğiniz için, genellikle 4 katmanlı bir tahtada bu çok daha kolaydır.
Bu tür şeyler için tasarım kurallarını bilmek istiyorum, vb ... Yani, pcb'imi sipariş etmek istiyorum ve bunun verimli bir şekilde iyi çalışacağını biliyorum.
4 katmanlı kart prototipleme maliyeti neredeyse 2 katmanla aynı seviyeye düştüğü için, burada kesinlikle 4 katmanlı bir tahta kullanacağım. Her şeyi kolaylaştıracak ve hatalarınızın devrenizin çalışması için ölümcül olma olasılığını azaltacaktır. Deneyimin yerini alacak bir şey olduğunu sanmıyorum, bu yüzden muhtemelen ilk projeniz için kötü bir tasarımla karşılaşacaksınız. Ama bir şekilde öğrenmelisin.
Özel bir yer düzlemine ve güç düzlemine sahip olmanın bariz avantajının ötesinde (İki ek katman esas olarak bu amaç için kullanılır), yönlendirme izlerini çok daha kolay hale getirir. Pratik olarak yer ve güç için yönlendirmeye ihtiyacınız yoktur. Yalnızca sinyallerin izlenmesi gerekir. Cihaz yüksek frekanslı veya ultra hassas değilse, aksi takdirde yapılması zor veya imkansız olduğunda sinyal hatlarını izlemek için güç düzlemini ve daha az ölçüde yer düzlemini kullanabilirsiniz.
Sadece tasarımı kolaylaştırmakla kalmaz, aynı zamanda kartın boyutunu da küçültür. İzler ve yollar bölgenin çoğunu kaplar. Bunları çeşitli seviyelerde bulundurmak, PCB'nin fiziksel alanına indirgenir.
2 katmanla yapacağınız başka herhangi bir şekilde ayırma kapasitesi, EMI hakkında endişelenmenize gerek yok. Her durumda 4 katman yalnızca avantajlar sunar. Buna yalnızca yüksek frekanslarda veya belirli incelikleri olan projelerde dikkatli olun.
4 katmanlı PCB'ler, aynı boyuttaki çift katmanlı PCB'lerin maliyetinin neredeyse iki katıdır. Birisi 4 katmanlı PCB prototiplerini 2 katmanlı olanlar pahasına bulabilirse, iyi, ancak sanırım bunun nedeni işlem maliyetinin daha önemli olmasıdır. Ancak boyut daha küçük olacağından telafi ediyor. 2 katmanlı PCB'ler, 4 katmanın hiçbir avantaj sağlamadığı daha basit devreler için her zaman en ucuz çözüm olacaktır.
Tecrübelerime göre, rf devreleri için, katman 2'yi zemin düzlemi olarak ve besleme düzlemi rf bileşenlerinin katman 1'e yerleştirildiğini varsaydığı için katman 3'ü kullanın.