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电路板模块化设计 电路板复杂电路设计

时间:2022-04-29 09:57:36 来源:PCBA 点击:0

电路板模块化设计 电路板复杂电路设计

一般产品的PCB设计中,大多先决定元件布局,进行线路连接,在元件位置改善干扰问题,从线路的详细开始着手产品的改善。

目前移动电话,在平板的设计架构中,产品的体积不断被压缩、变薄,但追加的功能项目不减少而增加,核心的处理器元件动作时脉也持续上升。现在,应用于这样的行动装置产品的行动处理器具有时脉为1~1.5GHz的光谱,如果设备内的大量高频元件怠慢处理电路板元件的配置,则不良设计有可能影响信息。声音消息等多媒体应用发挥效果。。

移动电话,以智能手机为例,内部的机构设计的空白空间可以说是非常狭窄的状态,但不仅仅是电池、面板、背光模组、照相机模块、逻辑电路载板。。由于对产品效率和功能性的要求高,因此使这样的行动装置的设计方案更加复杂,开发者不仅解决了各元件、子系统的可靠连接/运行,而且对于系统之间可能的干扰问题也必须进行问题的改善。

音信电路的信号质量是影响操作体验的密钥,必须特别注意电路布局。

虽然便携式电话可利用的PCB空间相当小,但是一张式的设计是节约成本的方法,区别不同的子系统,减少噪声的方法是设计的关键。

特别是在印刷电路板的布局设计中,可以说是移动电话设计中最严峻的课题,但是在便携式电话内的各子系统中可能存在表示冲突的设计要求。例如,无线模块要求最佳天线字段类型和最佳无线连接传输效率,但是数字逻辑运算核心系统要求最稳定的运算环境,并且当两个系统同时集成到绝密的设备时,射频优化传输需要数字位逻辑电路,必须在能够隔离外部噪声的环境中稳定地工作。设计时单一的运营商板存在两个系统,相互负责,同时不干涉设计,是产品开发的重要工作。

设计良好印刷电路板,可以为每个元件、功能块或模块提供优化的运行条件和环境,并且必须同时保持各子系统之间的相互干扰。然而,在实际情况下,可能发生与每个子系统冲突的设计要求,并且必须利用工程装置来改变一部分设计妥协、增设金属屏障的增强措施,但是这样的元件的配置处理和增强措施导致PCB载板的尺寸不可避免的增加这又与轻薄短的产品设计目标发生冲突。

这样的射频信号干扰问题是面对数字比特逻辑电路的影响实际上相对容易改善的项目。数字比特逻辑电路子系统处理消息的部分不是0而是1,数字比特信号处理可以忽略轻微的射频干扰,而对于多媒体应用(例如,电影播放、MP3音乐观看)这是因为在无线频率干扰信号和影像产生干扰的情况下,用户的体验相当不好。

在通常的开发过程中,PCB板设计的最初是先处理元件布局,即,配置元件放置在PCB上的位置,在该阶段需要考虑对元件最佳的配线效果(最短距离或最省PCB空间的布局)需要简化信号的走线,并且考虑接地面的设定,将有可能产生噪声的问题抑制到最小限度。

另一方面,在许多情况下,可以将功能子系统分为不同的块来布局元件的布局,并且可能干扰的射频元件可以尽可能接近设备的天线位置,例如,载波板的一角,并且透过金属屏蔽射频功能子系统由于数字逻辑的核心系统也是高频动作,所以大多设置在PCB载波板的中央。另一方面,处理器的散热模块同时有效于整个载波板的散热,并且将芯逻辑电路放置在载波板的中央以连接个别子系统也有利于功能布局。影响观感使用的音信电路是载波开发的重要问题,尤其是线路设计布局必须避免干扰,并且必须积累许多设计经验才能优化。

在组合了移动电话这样的通信、网络、数字运算的混合系统电路中,怎样有效区隔类比电路和数字电路,能够将这两种运转系统不相互干扰地分离,在设计方面能够利用相当多的方法。一般的方法可以将不同的电路划分成不同的电路板,其中基板之间的重要联系信息线路可以采取布线来连接,从而实现功能系统的有效断开分离设计。

但是,考虑到成本,现在采用多载波设计的形式,能够向最小载波达到最大功能集成,这面临区间数位类比电路的巨大挑战,设计方向可以将整体的载波分成几位块和类比块可以划分相互之间采用线路的类型,可以达到接近载波分离的设计效果。另外,射频电路也是类比电路的一种,但与像声音信号那样的类比处理不同,射频信号对声音信号电路产生影响,使声音效果产生干扰噪声,射频电路,无线网络电路和音讯电路区隔越清楚,子系统距离越远越好可以减少设备干扰声音信号的问题。

另一方面,类比电路的设计比数字电路的复杂度高,为了功能改善需要更多的设计经验。例如,音信放大晶片越接近音信连接器,就越能避免输出信号PCB板线路的损失,能够使声音输出更纯,并且,这样的行动装置大多采用效率高的D系统音信放大电路,放大电路在设计方面能够考虑电磁干扰问题Electromagnetic interference。EMI)。

在将印刷电路板分割成类比、数字位和射频区域之后,接着必须选择类比部分的元件配置。在这种情况下,必须符合声音信号路径的通过距离最短的原则。必须尽量使音信放大器接近耳机插孔和喇叭,有效地将从D级的喇叭放大器放出的电磁干扰(EMI)抑制到最小限度,并且处理抑制由耳机信号引起的附加噪声的问题。更有效地缩短了音信传输的电路距离,使产品的音信表达更加完美。

如果行动装置也具备号角功能,号角和音信输出电路相隔很远的话,有可能派生出新的设计问题。例如,如果号角不能接近音信输出孔,则设计方案必须利用音信线路连接号角输出,但D类音信放大电路由于号角线路长EMI造成干扰,这种设计导致测试认证的设计瓶颈即使线路长,由于线材本身的电阻值,也会增加D类放大电路的功率输出。

许多用于号角应用的放大器电路通常经由产品的电池模块直接供电。这样的驱动电路需要高电流支援,但如果电源的走线看起来长而窄,则电源的连波问题激化,音信的处理方式恶化,因此利用差动式信号设计方案,能够提高对音信电路对抗外部噪声的能力。同时对产品系统的数字电路可能产生的噪声进行过滤,对产品整体的音信表现也有提高的效果。

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