Высокоскоростные печатные платы. Практические рекомендации. Справочник начинающего Si Engineer & High Speed PCB Designer. А. В. Трундов

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ сформулировать ряд правил, дающих направление всей дальнейшей стратегии размещения элементов на плате.

      – Начинайте размещение элементов с самых сложных узлов, вычислителей (микропроцессоры, микроконтроллеры, ПЛИС). Располагайте их так, чтобы все критичные высокоскоростные связи между ними имели малую длину, минимальное количество изгибов, ответвлений и переходных отверстий. Учитывайте расположение интерфейсных микросхем с целью сокращения длин всех критичных цепей.

      – Выполните размещение микросхем памяти. Сложности возникают, когда к одной параллельной шине подключается несколько устройств. В этом случае размещайте микросхему памяти рядом с микросхемами процессоров, микроконтроллеров, ПЛИС или между ними.

      – Выполните размещение тактовых генераторов. Чтобы избежать сложностей при необходимости тактирования нескольких устройств от одного генератора, увеличивайте количество генераторов. Такое решение позволит сэкономить значительные средства, связанные с возможной доработкой устройств с искажением сигналов. Либо применяйте буферные разветвители тактовых сигналов.

      – Отладочные соединители, периферийные приемопередатчики, буферные усилители, эквалайзеры, драйверы размещайте на периферии печатной платы в соответствии с расположением разъемов, органов управления, индикаторов в корпусе разрабатываемого прибора.

      – Группируйте элементы источников электропитания. Размещайте их на удалении от высокоскоростных интерфейсов.

      – Учитывайте тепловыделение элементов. Современные ПЛИС большого объема могут рассеивать мощности в десятки ватт. Распределите логический объем ПЛИС в нескольких корпусах. Так вы снизите мощность рассеяния и улучшите распределение тепла по поверхности платы.

      Дополнительно вы можете использовать анализаторы температуры на поверхности печатной платы систем Sigrity и/или HyperLynx, такие как HyperLynx Thermal, FloTherm и FloEFD [18, 19].

      – Не допускайте превышения температуры отдельного корпуса выше 100°С, даже если сами электрические элементы могут работать до 125—150°С.

      – Особенно важно учитывать тепловыделение микросхем стабилизаторов напряжения. Понижающие импульсные преобразователи напряжения (DC/DC) имеют КПД более 80%, и лишь небольшая часть мощности рассеивается на их корпусах в виде тепла. При мощности нагрузки в единицы ватт, тепловыделение таких стабилизаторов составляет десятые доли ватта, что не столь критично, как при использовании линейных стабилизаторов напряжения (LDO). КПД линейных стабилизаторов редко бывает выше 40% и для эффективного пассивного охлаждения на печатной плате требуется принять ряд мер, чтобы не было локальных перегревов и коробления материалов платы. Наиболее простой и эффективной мерой снижения температуры печатной платы является выполнение земляных полигонов в нескольких слоях платы и их соединение через множество переходных отверстий, расположенных на расстоянии 2—3 мм друг от друга.

      – Используйте СКАЧАТЬ