클럭 주파수가 점점 상승하는 전자 시스템에서 신호 무결성 문제가 점차 드러나고 있습니다. 잘못된 타이밍 시퀀스, 전송선의 잘못된 반사 등이 회로 시스템의 정상 운행을 심각하게 저해합니다. 또한 PCB 배선이 매우 조밀해져 크로스토크 노이즈가 발생하고 신호 전송 효과가 나빠집니다. 고속 디지털-아날로그 혼합 회로의 경우, 신호 운행의 실제 상황에 따라 PCB 설계를 합리적으로 구현하여 신호 무결성 문제를 해결하고, 신호 전송 품질을 지속적으로 향상시키며, 다양한 산업과 분야의 발전을 위한 중요한 정보원을 제공해야 합니다.
일반적으로 신호 전송은 PCB 상의 리드에 의존하며, 전송 과정에서 지연이 발생할 수 있습니다. 전송 신호에 지연이 발생하면 회로 시스템의 타이밍 시퀀스에 영향을 미쳐 신호 무결성에 영향을 줍니다. 전송 지연은 리드 길이, 인접 매질의 유전율 등 요소에서 기인합니다.
회로 시스템 운행 중 스루홀 비아와 벤딩 문제가 신호 네트워크에서 발생하면 반사 노이즈가 생성됩니다. 회로 네트워크와 전원 분배 시스템 간 전자기 커플링이 발생하면 크로스토크 노이즈가 생성되어 신호가 간섭받고 신호 전송에 영향을 미칩니다.
고속 디지털-아날로그 혼합 회로 기판 설계 과정에서 전원 분배 네트워크를 철저히 분석해야 합니다. 회로에 저노이즈로 필요한 전원(VCC 및 접지)을 제공해야 하며, PCB 상에서 생성되고 수신되는 신호를 주요 객체로 하는 해당 신호 회로를 제공해야 합니다.
크로스토크는 커패시턴스와 인덕턴스 특성을 가진 배선 간 중복 신호 커플링을 의미합니다. 커패시티브 크로스토크는 신호선 간 커패시티브 커플링으로, 서로 다른 선이 가까워지면 크로스토크 문제가 발생합니다. 인덕티브 크로스토크는 중복 트랜스포머 코일 간 신호 커플링으로, 전류 루프 효과 하에서 크로스토크 문제가 발생합니다. EMC(전자기 호환성)의 도움으로 모든 종류의 전기 장치와 시스템은 전자기 환경에서 공존할 수 있습니다. 일부 관점에서 회로 시스템 신호는 EMC 효과로 인해 영향을 받지 않으며, 가용 성능과 기능이 파괴되지 않고 주변 환경에 막대한 전자기량을 발생시켜 인접 장치의 정상 운행에 영향을 미치지 않습니다.
EMC를 완전히 이해한 바탕으로 규칙을 따라야 합니다. PCB 설계 시 전류 루프가 포착하는 면적을 가능한 한 작게 하여 회로 신호가 원활하게 통과하고 대규모 루프 안테나 형성을 방지해야 합니다. 또한 설계 과정에서 다중 레퍼런스 평면을 적용할 수 없으며, 쌍극자 안테나 형성을 방지하여 신호 전송에 영향을 주지 않아야 합니다.
부품 레이아웃 시 아날로그 회로와 디지털 회로를 서로 격리해야 합니다. 디지털 신호를 예로 들면, 배선은 디지털 회로 내부에서 구현됩니다. 그 결과 디지털 신호가 아날로그 신호 영역에 진입하지 않아 아날로그 신호와 간섭하지 않고 신호의 정상 전송에 영향을 주지 않습니다. 트레이스 주파수가 상대적으로 높은 경우 수동 배선이 필요합니다. 따라서 입출력 커넥터 배치 위치를 주의하고, 아날로그 회로와 디지털 회로 배선을 잘 처리하여 상호 영향을 피해야 합니다. 저임피던스 전원 및 접지 네트워크를 적용하여 디지털 회로 리드가 겪는 상대적으로 큰 유도 리액턴스와 아날로그 라인의 커패시티브 커플링을 방지해야 합니다. 또한 디지털 회로 주파수가 상대적으로 높고 아날로그 라인 감도가 상대적으로 강할 경우 일정 거리를 서로 유지해야 합니다.
설계 과정에서 접지선을 합리적으로 배선하고 처리하여 회로 성능을 높여야 합니다. 고속 디지털-아날로그 혼합 회로 설계를 최적화할 때, 회로의 그라운드 복귀 방식을 완전히 이해해야 합니다. 그라운드 평면 분할이 필요한 경우, 스페이싱 배선을 교차해야 합니다. 분할된 접지를 연결하고 연결 브리지를 설정하기 위해 단일 포인트 연결이 필요합니다. 연결 브리지를 통한 배선 최적화를 바탕으로 각 신호선 아래에 직접 회로 리턴 경로를 배치해야 합니다. 물론 광학 격리 소자를 적용하여 필드 간 신호 간격을 분할할 수 있습니다. PCB 설계 과정에서 디지털 회로와 아날로그 회로를 종합적으로 적용하고 회로 신호 배선에 주의를 기울여 실제 문제를 효과적으로 해결해야 합니다. 고속 디지털-아날로그 혼합 PCB 테스트 결과를 철저히 분석하여 설계 방안을 최적화하고, EMC를 유연하게 적용하며 PCB를 합리적으로 설계해야 합니다. 또한 혼합 신호 PCB의 경우 독립적인 디지털 및 아날로그 전원을 확보하고 분할된 전원 면으로 전원 면을 제어해야 합니다.
일반적으로 하이브리드 장치에는 모두 크리스털 발진이 있으며, 장치 내부는 디지털 회로와 아날로그 회로로 구성됩니다. 설계 과정에서 DGND와 AGND 핀을 동일한 저임피던스에 연결하고 리드를 가능한 한 짧게 하여 모든 DGND가 통과할 수 있도록 해야 합니다. 컨버터 내부 디지털 전류가 아날로그 접지 평면에 진입하더라도 신호에 상대적으로 큰 간섭을 일으키지 않으며 정상적인 정보 전송을 보장할 수 있습니다. 이를 바탕으로 디지털 및 아날로그 회로 핀을 아날로그 전원 평면에 연결하고 바이패스 커패시터와 가깝게 배치해야 합니다.
산업기술
임피던스 제어 기술은 고속 디지털 회로 설계에서 매우 중요하며, 고속 PCB 우수 성능 보장 위해 효과적 방법 채택 필수. PCB 상 고속 회로 전송선 임피던스 계산 및 제어 전송선 등가 모델 그림 1은 PCB 전송선 등가 효과: 직렬·병렬 저항, 커패시터, 인덕터 포함 구조(RLGC 모델). 직렬 저항 대표값 0.25~0.55Ω/ft, 병렬 저항 값 보통 매우 높음. PCB 전송선에 기생 저항·커패시턴스·인덕턴스 추가 시 전체 임피던스 = 특성 임피던스(Z₀). 선경 대·전원 그라운드 근접·유전율 높을 때 Z₀ 값 상대적
LED PCB 제조 난제 회로 그래픽 LED 측면에 회로 라인과 패드가 고밀도로 배치되어 있기 때문에 제조 과정에서 스크래치 감소가 최우선 고려 사항입니다. 노광 시행 시 참고 그림에 따라 밀집 회로 층을 설계하는 것이 좋습니다. 비아 충전 공정(VFP)과 솔더 마스크 도포 전 보드 연마 공정에서 연마 스크래치와 이미지 결함을 줄이기 위해 노력해야 합니다. 외형 공차 현재 LED 보드의 외형 공차는 보통 ±0.1mm입니다. 그러나 LED 디스플레이 조립 필요성에 따라 ±0.08mm 또는 ±0.05mm 같은 더 엄격한 공차가 요구
