Pono e hoʻokaʻawale ʻia nā papa honua AGND a me DGND?
ʻO ka pane maʻalahi, pili ia i ke kūlana, a ʻo ka pane kikoʻī ʻo ia ka mea maʻamau ʻaʻole i kaʻawale.No ka mea ma ka hapanui o nā hihia, ʻo ka hoʻokaʻawale ʻana i ka papa honua e hoʻonui wale i ka inductance o ke au hoʻihoʻi, kahi e lawe mai ai i ka pōʻino ma mua o ka maikaʻi.Hōʻike ke kumu V = L(di/dt) i ka piʻi ʻana o ka inductance, piʻi ka leo uila.A ke piʻi aʻe nei ka hoʻololi ʻana (no ka mea e piʻi aʻe ka helu sampling converter), e piʻi pū ka walaʻau uila.No laila, pono e hoʻohui pū ʻia nā papa honua.
ʻO kahi laʻana ma kekahi mau noi, i mea e hoʻokō ai i nā koi hoʻolālā kuʻuna, pono ke kau ʻia ka mana kaʻa kaʻa lepo a i ʻole ka circuitry kikohoʻe ma kekahi mau wahi, akā naʻe ma nā palena nui, ʻaʻole hiki i ka papa ke hoʻokō i kahi ʻāpana hoʻolālā maikaʻi, i kēia. ʻO ka hihia, ʻo ka papa honua kaʻawale ke kī e hoʻokō ai i ka hana maikaʻi.Eia nō naʻe, i mea e pono ai ka hoʻolālā holoʻokoʻa, pono e hoʻopili ʻia kēia mau papa honua ma kahi o ka papa e kahi alahaka a i ʻole wahi pili.No laila, pono e māhele like ʻia nā wahi hoʻohui ma waena o nā papa lepo i hoʻokaʻawale ʻia.ʻO ka hope loa, e loaʻa pinepine kahi wahi pili ma ka PCB e lilo i wahi maikaʻi loa no ka hoʻihoʻi ʻana i kēia manawa e hele me ka ʻole e hoʻohaʻahaʻa i ka hana.Aia kēia wahi pili ma kahi kokoke a ma lalo paha o ka mea hoʻololi.
I ka hoʻolālā ʻana i nā papa lako mana, e hoʻohana i nā ʻāpana keleawe a pau i loaʻa no kēia mau papa.Inā hiki, mai ʻae i kēia mau papa e kaʻana like i nā alignment, no ka mea hiki i nā alignment hou a me nā vias ke hōʻino koke i ka papa lako mana ma ka hoʻokaʻawale ʻana i nā ʻāpana liʻiliʻi.Hiki i ka papa mana sparse ke kaomi i nā ala o kēia manawa i kahi e pono ai lākou, ʻo ia hoʻi nā pine mana o ka mea hoʻololi.ʻO ke kaomi ʻana i kēia manawa ma waena o nā vias a me nā alignments e hoʻokiʻekiʻe i ke kūpaʻa, e hoʻoheheʻe iki i ka uila ma nā pine mana o ka mea hoʻololi.
ʻO ka hope, he mea koʻikoʻi ka hoʻokomo ʻana i ka papa mana.Mai hoʻopaʻa i kahi papa mana lako kamepiula walaʻau ma luna o kahi papa lako mana analog, a i ʻole hiki ke hoʻopaʻa ʻia lāua ʻoiai aia ma nā papa ʻokoʻa.No ka hōʻemi ʻana i ka pilikia o ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka hana ʻōnaehana, pono e hoʻokaʻawale ka hoʻolālā i kēia mau ʻano papa ma mua o ka hoʻopaʻa ʻana iā lākou i ka wā hiki.
Hiki ke nānā ʻole ʻia ka hoʻolālā ʻana o ka PCB power delivery system (PDS)?
ʻO ka pahuhopu hoʻolālā o kahi PDS ʻo ia ka hōʻemi ʻana i ka ripple voltage i hana ʻia ma ka pane ʻana i ka mana lako koi o kēia manawa.Pono nā kaapuni āpau i kēia manawa, ʻo kekahi me ke koi kiʻekiʻe a me nā mea ʻē aʻe e koi i ka manawa e hoʻolako ʻia i ka wikiwiki wikiwiki.ʻO ka hoʻohana ʻana i ka mana haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa a i ʻole ka papa honua a me kahi lamination PCB maikaʻi e hōʻemi i ka ripple voltage ma muli o ke koi o kēia manawa.No ka laʻana, inā i hoʻolālā ʻia ka hoʻolālā no ka hoʻololi ʻana i kēia manawa o 1A a ʻo ka impedance o ka PDS ʻo 10mΩ, ʻo ka ripple voltage kiʻekiʻe he 10mV.
ʻO ka mea mua, pono e hoʻolālā ʻia kahi hoʻolālā PCB e kākoʻo i nā papa nui o ka capacitance.No ka laʻana, hiki i ka papa ʻeono ke loaʻa kahi papa hōʻailona luna, kahi papa honua mua, kahi papa mana mua, kahi papa mana lua, kahi papa honua ʻelua, a me kahi papa hōʻailona lalo.Hāʻawi ʻia ka papa honua mua a me ka papa mana mana mua e pili kokoke ana kekahi i kekahi i loko o ka hale i hoʻopaʻa ʻia, a ua hoʻokaʻawale ʻia kēia mau papa ʻelua i 2 a 3 mils kaawale e hana i kahi capacitance layer intrinsic.ʻO ka pōmaikaʻi nui o kēia capacitor ʻo ia ka manuahi a pono e kuhikuhi ʻia i nā memo hana PCB.Inā pono e hoʻokaʻawale ʻia ka papa lako mana a he nui nā kaila mana VDD ma ka papa hoʻokahi, pono e hoʻohana ʻia ka papa lako mana nui loa.Mai waiho i nā puka ʻole, akā e hoʻolohe pū i nā kaapuni koʻikoʻi.E hoʻonui kēia i ka capacitance o kēlā papa VDD.Inā ʻae ka hoʻolālā i ka hiki ʻana o nā papa hou, pono e kau ʻia ʻelua mau papa honua ma waena o nā papa mana mana mua a me ka lua.I ka hihia o ke kikowaena kumu like o 2 a 3 mils, e pālua ʻia ka capacitance inherent o ka hale laminated i kēia manawa.
No ka lamination PCB maikaʻi, pono e hoʻohana ʻia nā capacitor decoupling ma ka wahi e hoʻomaka ai o ka papa lako mana a puni ka DUT, kahi e hōʻoia ai i ka haʻahaʻa o ka impedance PDS ma luna o ka pae alapine holoʻokoʻa.Me ka hoʻohana ʻana i kahi helu o 0.001µF a i 100µF e kōkua i ka uhi ʻana i kēia pae.ʻAʻole pono e loaʻa nā capacitors ma nā wahi āpau;ʻO nā capacitors docking kūʻē pololei i ka DUT e uhaki i nā lula hana āpau.Inā pono ia mau hana koʻikoʻi, loaʻa nā pilikia ʻē aʻe o ke kaapuni.
ʻO ke koʻikoʻi o nā pā i hōʻike ʻia (E-Pad)
He mea maʻalahi kēia e nānā aku, akā he mea koʻikoʻi ia i ka hoʻokō ʻana i ka hana maikaʻi loa a me ka wela wela o ka hoʻolālā PCB.
ʻO ka papa i hōʻike ʻia (Pin 0) e pili ana i kahi pad ma lalo o nā ICs kiʻekiʻe kiʻekiʻe o kēia manawa, a he pilina koʻikoʻi ia e hoʻopili ʻia ai nā kumu āpau o loko o ka chip i kahi kiko waena ma lalo o ka hāmeʻa.ʻO ka loaʻa ʻana o kahi pā i hōʻike ʻia e hiki ai i nā mea hoʻololi a me nā mea hoʻonui ke hoʻopau i ka pono o kahi pine lepo.ʻO ke kī ʻo ka hana ʻana i kahi pilina uila kūpaʻa a hilinaʻi a me ka pilina wela i ka wā e kūʻai aku ai i kēia pad i ka PCB, inā ʻaʻole hiki ke pōʻino loa ka ʻōnaehana.
Hiki ke hoʻokō ʻia nā pili uila a me ka wela no nā pad i hōʻike ʻia ma ka hahai ʻana i ʻekolu mau ʻanuʻu.ʻO ka mea mua, inā hiki, pono e hoʻopili ʻia nā pads i hōʻike ʻia ma kēlā me kēia papa PCB, kahi e hāʻawi ai i kahi pilina wela ʻoi aku ka mānoanoa no nā ʻāina āpau a no laila e hoʻopau wikiwiki i ka wela, ʻoi aku ka mea nui no nā mea mana kiʻekiʻe.Ma ka ʻaoʻao uila, e hāʻawi kēia i kahi pilina equipotential maikaʻi no nā papa honua āpau.I ka hoʻopili ʻana i nā pads i hōʻike ʻia ma ka papa lalo, hiki ke hoʻohana ʻia ma ke ʻano he decoupling ground point a me kahi e kau ai i nā wela wela.
A laila, e hoʻokaʻawale i nā pad i hōʻike ʻia i mau ʻāpana like.ʻOi aku ka maikaʻi o ke ʻano o ka checkerboard a hiki ke hoʻokō ʻia e ka pale cross grids a i ʻole solder masks.I ka wā o ka hui hou ʻana, ʻaʻole hiki ke hoʻoholo i ka holo ʻana o ka solder paste e hoʻokumu i ka pilina ma waena o ka mea hana a me ka PCB, no laila aia ka pilina akā ʻaʻole like ʻole, a ʻoi aku ka maikaʻi, liʻiliʻi ka pilina a aia ma ke kihi.ʻO ka hoʻokaʻawale ʻana i ka pad i hōʻike ʻia i nā ʻāpana liʻiliʻi e hiki ai i kēlā me kēia wahi ke loaʻa kahi wahi pili, no laila e hōʻoiaʻiʻo ai i kahi pilina hilinaʻi ma waena o ka hāmeʻa a me ka PCB.
ʻO ka hope, pono e hōʻoia i kēlā me kēia ʻāpana i kahi pilina ma luna o ka lua i ka lepo.Nui ka nui o na wahi e paa ai na vias.Ma mua o ka hui ʻana, e hoʻopiha pono i kēlā me kēia vias me ka solder paste a i ʻole epoxy.He mea nui kēia ʻanuʻu no ka hōʻoia ʻana ʻaʻole e kahe hou ka pad solder paste i hōʻike ʻia i loko o nā lua vias, inā ʻaʻole ia e hōʻemi i ka manawa o kahi pilina kūpono.
ʻO ka pilikia o ka hui ʻana ma waena o nā papa i ka PCB
Ma ka hoʻolālā PCB, ʻo ka hoʻonohonoho ʻana o nā mea hoʻololi kiʻekiʻe ka wikiwiki e loaʻa i hoʻokahi papa kaapuni i hui pū ʻia me kekahi.I kekahi mau hihia, ʻoi aku paha ka papa analog koʻikoʻi (ka mana, ka honua, a i ʻole ka hōʻailona) ma luna pono o ka papa kikohoʻe leo nui.Manaʻo ka hapa nui o nā mea hoʻolālā he mea ʻole kēia no ka mea aia kēia mau papa ma nā papa like ʻole.ʻO kēia ka hihia?E nānā kākou i kahi ho'āʻo maʻalahi.
E koho i kekahi o nā papa e pili ana a hoʻokomo i kahi hōʻailona ma ia pae, a laila, e hoʻohui i nā ʻāpana keʻa i hoʻohui ʻia i kahi mea nānā kikoʻī.E like me kāu e ʻike ai, nui loa nā hōʻailona i hui pū ʻia me ka papa pili.ʻOiai me kahi ākea o 40 mils, aia kahi manaʻo e hana mau ai nā papa pili i kahi capacitance, no laila ma kekahi mau alapine e hui pū ʻia ka hōʻailona mai kahi papa a i kekahi.
Ke manaʻo nei ʻo kahi ʻāpana kikohoʻe leo kiʻekiʻe ma kahi papa he hōʻailona 1V mai kahi hoʻololi kiʻekiʻe, e ʻike ka papa i hoʻokele ʻole ʻia i kahi hōʻailona 1mV i hui pū ʻia mai ka papa hoʻokele ʻia ke kaʻawale ʻana ma waena o nā papa he 60dB.No ka 12-bit analog-to-digital converter (ADC) me ka 2Vp-p full-scale swing, ʻo ia ke ʻano o 2LSB (liʻiliʻi liʻiliʻi liʻiliʻi) o ka hui ʻana.No ka ʻōnaehana i hāʻawi ʻia, ʻaʻole paha he pilikia kēia, akā pono e hoʻomaopopo ʻia ke hoʻonui ʻia ka hoʻonā ʻana mai ka 12 a hiki i ka 14 bits, piʻi ka sensitivity i ka helu ʻehā a no laila e piʻi ka hewa i 8LSB.
ʻAʻole hiki ke hoʻopau ʻia ka hoʻolālā ʻōnaehana a hoʻonāwaliwali paha i ka hoʻolālā ʻana, akā pono e makaʻala kekahi, no ka mea, ʻoi aku ka nui o ka hui ʻana ma waena o nā papa ʻelua ma mua o ka manaʻo.
Pono e ʻike ʻia kēia i ka wā e ʻike ʻia ai ka hoʻopili hoʻopunipuni walaʻau i loko o ke kiko kikoʻī.I kekahi manawa hiki i ka uwea hoʻonohonoho ke alakaʻi i nā hōʻailona i manaʻo ʻole ʻia a i ʻole ka hoʻohui ʻana i ka papa i nā papa like ʻole.E hoʻomanaʻo i kēia i ka wā e hoʻopau ai i nā ʻōnaehana koʻikoʻi: aia paha ka pilikia ma ka papa ma lalo.
Lawe ʻia ka ʻatikala mai ka pūnaewele, inā he hewa, e ʻoluʻolu e kelepona e holoi, mahalo!
Ka manawa hoʻouna: Apr-27-2022