优化PCB布局实现高速ADC设计
高速设计往往易被忽略或相当关键。系统电路板布局已成为设计本身一个关键组成部分,所以,我们必需了解影响高速信号链路设计性能机制。 尽管身为工程师,但我们也很可能“制造”较多麻烦。所以,切忌过分挑剔而使CAD工程师陷入设计困境,这并不能给性能带来任何改善。 不要忘记裸露焊盘 裸露焊盘有时会被忽略,而它对充足发挥信号链路性能和帮助器件散热却很关键。裸露焊盘在ADI企业我们通常称之为引脚0,是现在大多数器件下方焊盘。它是一个关键接点,通常芯片全部内部接地全部是经过它而连接到器件下方中心点。 您是否已注意到现在有很多转换器和放大器全部缺乏接地引脚?裸露焊盘就是其原因所在。关键是要将此引脚妥善固定(即焊接)到印刷电路板(PCB),而实现鲁棒电气和热连接,不然,系统设计可能遭到多种破坏。 利用裸露焊盘实现最好电气和热连接基础分为三个步骤。首先,在可能情况下,在PCB各层上全部复制裸露焊盘,这将为全部接地和接地层提供较厚热连接而实现快速散热。 此步骤和大功率器件和含有多通道应用相关。在电气方面,这将为全部接地层提供良好等电位连接。您甚至还能够在底层复制裸露焊盘(图1),这可作为去耦用热风焊盘接地点和安装底侧散热器位置。
其次,将裸露焊盘分割成棋盘似多个相同部分。这能够经过两种方法实现:在敞开裸露焊盘上使用丝网印刷交叉阴影线或阻焊膜。此步骤能够确保器件和PCB之间鲁棒连接。在回流焊组装工艺中,无法确定焊锡膏怎样流动并最终将器件连接到PCB。
出现问题是,连接可能存在但分布却不均匀。可能仅仅得到一个连接而且连接很小,或更糟糕是,此连接在拐角处。将裸露焊盘分割成较小部分,能够确保每个区域全部有一个连接点,从而实现更鲁棒、均匀连接裸露焊盘(图2和图3)。
最终,应该确保各部分全部有过孔连接到地。各区域通常全部很大,足以放置多个过孔。组装之前,务必用焊锡膏或环氧树脂填充每个过孔,这一步很关键,能够确保裸露焊盘焊锡膏不会回流到这些过孔空洞中,而降低正确连接机率。 《电子设计技术》网站版权全部,拒绝转载 去耦和平面电容 有时我们会忽略使用去耦目标,而仅仅在电路板上分散很多数值电容,使较低阻抗电源连接到地。但问题仍然存在:到底需要多少电容? 很多文件表示,应使用多个电容和多个数值来降低输电系统(PDS)阻抗,但这并非完全正确。实际上,仅需选择正确数值和正确“种类”电容,就能降低PDS
阻抗。 比如我们要设计10mΩ参考平面,假如在系统电路板上使用多个电容值,便可降低在500MHz频率范围内阻抗,图4中红色曲线所表示。
图4:标准去耦电容能够帮助降低高达500MHzPDS阻抗,而频率超出500MHz时则由平面电容处理。了解所用电容能够降低设计中所用电容数量和类型。 然而,让我们再看一下绿色曲线,。这证实了假如使用合适电容,则不需要采取如此多电容值。这也有利于节省布局和物料清单(BOM)成本。 然而,并非全部电容“生来平等”,即使起源于同一供给商,其工艺、尺寸和样式也有差异。假如未使用正确电容,则不管是采取多个电容还是采取多个不一样类型电容,其结果全部会给PDS带来反作用。 放置电容或使用不一样电容工艺和型号全部有可能形成电感环路,它们将对系统内频率做出不
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