Cyfrowa płytka drukowana-Prawie każda część światowej gospodarki, a nawet nasze życie, opiera się na systemach cyfrowych, aby wszystko działało. Dlatego cyfrowa płytka drukowana jest niezbędna, aby sprostać wymaganiom rynku.
Jeśli jesteś producentem lub projektantem elektroniki, musisz mieć dogłębne zrozumienie tych płytek drukowanych, aby zachować znaczenie w swojej dziedzinie działalności. W tym artykule, weźmiemy głębokie nurkowanie w świecie cyfrowych płytek drukowanych, więc czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej!
Czym jest Cyfrowa płytka drukowana?
Podobnie jak analogowe płytki PCB, cyfrowe płytki drukowane zawierają ścieżki, przewodzące podkładki i inne elementy. Wszystkie te atrybuty wspierają i łączą elementy elektroniczne odpowiednio mechanicznie i elektrycznie.
Jednak ten typ PCB jest wyjątkowy ze względu na cyfrowy proces produkcji/montażu i projektowania. W rezultacie może się ona pochwalić ulepszonym funkcjonowaniem, takim jak kontrola strat wtrąceniowych na liniach transmisyjnych i dopasowanie impedancji.
Cyfrowy kontroler (Hitachi J100A)
Takie płytki PCB zawierają wiele mikroprocesorów i innych wysokowydajnych komponentów płytowych, które mają zdolność do zarządzania kilkoma miliardami zadań w każdej sekundzie. Niektóre przykłady obejmują płytkę z zegarem cyfrowym i płytkę z woltomierzem.
Podobieństwa między analogowymi i cyfrowymi płytkami drukowanymi
Analogowe i cyfrowe płytki drukowane mają wiele podobieństw technicznych i konstrukcyjnych, ale aby zrozumieć to podobieństwo, należy zrozumieć pojemność.
Pojemność pasożytnicza powstaje, gdy dwa przewody znajdują się blisko PCB. W takim układzie nagły skok napięcia na jednym przewodzie wywoła impuls prądowy na drugim.
Oprócz oddzielenia sekcji obwodu cyfrowego od analogowego, należy również odróżnić działanie przełącznika cyfrowego od płytki analogowej oraz niską od wysokiej częstotliwości.
Płytka analogowa syntezatora mowy
Oba mają kilka podobieństw i różnic w okablowaniu, a oto ich przybliżenie:
Cyfrowa płytka drukowana-Strategia okablowania Podobieństwa między płytkami analogowymi i cyfrowymi.
Pojemność obejścia/odsprzężenia.
Symulatory i urządzenia cyfrowe wymagają kondensatorów, szczególnie podczas okablowania. Podłącza się je do kondensatora najbliższego złączu zasilania, zwykle 0,1uF. Po stronie zasilania również potrzebny jest typ pojemności (10uF).
Zarówno płytki cyfrowe jak i analogowe potrzebują pinów położonych najbliżej wejścia zasilania.
Zasilanie płytki drukowanej
Przewody zasilające i uziemiające powinny znajdować się najbliżej PCB płyty mono. Jeśli źle je dopasujesz, wygenerują pętlę systemową, która wytwarza szum, więc takie umieszczenie zmniejsza szanse na doświadczenie zakłóceń elektromagnetycznych.
Różnice w strategii okablowania między analogowymi i cyfrowymi płytkami drukowanymi
Cyfrowa płytka drukowana-Trudna płaszczyzna uziemienia
Powszechną praktyką w okablowaniu PCB jest posiadanie nieprzerwanej płaszczyzny uziemienia. Jednak minimalizuje to efekt dl/dt w obwodach cyfrowych, powodując zmiany w potencjale masy, co powoduje szum w sekcji analogowej.
Zatem oddzielenie obwodów cyfrowych od strony analogowej na płaszczyźnie masy jest niezbędne do zmniejszenia szumów po stronie sygnału analogowego.
Płaszczyzna uziemienia płytki drukowanej
Najlepszym sposobem na to jest podpięcie analogowej płaszczyzny masy osobno od połączenia z masą.
Ewentualnie umieść komponenty i obwody analogowe na najdalszym końcu. Celem jest maksymalne zminimalizowanie zakłóceń sygnału analogowego.
Jednakże, obwody cyfrowe nie wymagają takich rozważań, ponieważ mogą tolerować wysokie poziomy szumów.
Cyfrowa płytka drukowana-Rozmieszczenie komponentów
Jak stwierdzono wcześniej, cyfrowa część obwodu jest bogata w szumy, podczas gdy część analogowa jest cicha. Dlatego zawsze należy oddzielić elementy cyfrowe od analogowych, zwłaszcza jeśli budujemy układy mixed-signal.
Układ scalony o mieszanym sygnale
Projektowanie PCB powoduje powstawanie pasożytniczych komponentów
Podczas projektowania płytki drukowanej łatwo jest stworzyć dwa pasożytnicze komponenty, które mogą powodować pasożytniczą indukcyjność lub pojemność. Ponieważ tolerancja na szumy w płytkach analogowych jest niższa, najbardziej efektywnym rozwiązaniem jest zmiana rozmiaru/odległości między liniami.
Alternatywnie, można uziemić przewody pomiędzy dwoma liniami, aby stworzyć niską impedancję, która osłabia pole elektryczne odpowiedzialne za wytwarzanie zakłóceń.
Zalety Cyfrowa płytka drukowana
Zatrzymuje szumy generowane przez dystrybucję mocy
Pomaga w kontroli impedancji (dopasowaniu)
Zachowanie integralności sygnału
Minimalizuje przesłuch pomiędzy sąsiednimi ścieżkami
Redukuje efekty powstałe w wyniku odbicia od masy odniesienia
Wysoce odporny na zakłócenia elektromagnetyczne
Zastosowania obwodów cyfrowych
Komunikacja sieciowa
Stacje bazowe 5G i przełączniki internetowe
Urządzenia IoT
Obliczenia o dużej szybkości
Systemy testowe IC
Sprzęt medyczny
Sprzęt medyczny
Elektronika użytkowa, np. bankomaty
Radia
Montaż Cyfrowa płytka drukowana
Przed przejściem do montażu, ważne jest, aby zrozumieć, że cyfrowy obwód drukowany wykorzystuje system binarny.
Również, to opiera się na cyfrowym łączu dla punktów transferu i odbioru danych podczas montażu. Ten wątek umożliwia modyfikacje w czasie rzeczywistym w celu utrzymania lub poprawy jakości montażu.
Chociaż system binarny wygląda prosto, może mieć wiele poziomów złożoności w cyfrowych płytkach drukowanych. Ale zaletą jest to, że urządzenia cyfrowe są sterowalne i programowalne.
Zaawansowana technologicznie cyfrowa płytka PCB z mikroprocesorami i procesorem
Dlatego możesz użyć systemu binarnego, który pomoże ci kontrolować, obracać i napędzać inne urządzenia cyfrowe używane w wielu aplikacjach na całym świecie.
Ten szczegółowy opis procesu montażu cyfrowego pomoże Ci zrozumieć aplikacje cyfryzacji.
Proces montażu
Cyfrowa płytka drukowana-Prototypowanie PCBA
Prototypowanie ma kluczowe znaczenie dla rozwoju jakości w procesie montażu złożonych, nowoczesnych płyt PCB. Jest to szczególnie ważne dla osiągnięcia wysokiej jakości wykonania i niezawodności działania. Proces produkcji PCB można podzielić na dwa segmenty:
Wydajna i efektywna kosztowo produkcja
Jakość procesu (wydajna produkcja płyt o wysokiej jakości) jest kluczowa dla produkcji wysoko- lub niskoseryjnej.
Montaż składa się z wielu etapów, podobnie jak faza produkcji płyt i proces projektowania. Poniższe atrybuty szczegółowo wyjaśniają etapy montażu.
Cyfrowa płytka drukowana-Atrybuty montażu cyfrowych PCB
Szybkość
Twoje zamówienie powinno zostać zrealizowane tak szybko jak to możliwe, ale nie jest to problemem, ponieważ maszyny cyfrowe obsługują cały proces montażu płytek drukowanych.
Zautomatyzowana produkcja płytek PCB
Cyfrowa płytka drukowana-Precyzja
Maszyna montażowa musi być na tyle precyzyjna, aby umieścić wszystko w odpowiednim miejscu, aby zwiększyć wydajność i osiągi cyfrowej płytki drukowanej.
Dokładność
Dokładność jest krytycznym czynnikiem w procesie montażu, ponieważ zapewnia, że płytka drukowana cyfrowo działa zgodnie z przeznaczeniem.
Cyfrowa płytka drukowana-Sprawność
W przypadku wystąpienia błędów podczas montażu obwodów drukowanych, proces powinien być na tyle elastyczny, aby można było szybko wznowić pracę.
Control
Kontrola jest istotną częścią montażu obwodów drukowanych, ponieważ zapewnia, że nic nie zostanie pozostawione bez wykonania.
Konwencjonalny czy cyfrowy montaż płytek drukowanych: Który sposób wybierzesz?
Wybór zależy od dewelopera i producenta cyfrowej płytki PCB. Jeśli chodzi o producenta, każdy z nich ma określone wytyczne Design For Assembly (DFA), które polegają na ich sprzęcie i procesach kontroli jakości.
Sprzęt używany w produkcji miniaturowych płytek PCB
Oprócz poddania się zautomatyzowanemu procesowi montażu, Twoja płytka cyfrowa powinna spełniać wszystkie wymagania i specyfikacje. Jednak niektórzy producenci muszą przeprowadzać ręczne kontrole, co może zrujnować jakość i spowolnić czas realizacji.
Zautomatyzowane wizyjne urządzenie pomiarowe kontrolujące płytkę PCB
Dlatego, aby uzyskać najlepsze wyniki, należy współpracować z niezawodnym producentem PCB, takim jak WellPCB. Zajmujemy się produkcją i montażem PCB od 2005 roku, więc łączymy doświadczenie i najlepszy sprzęt, aby zapewnić Ci wysokiej jakości płytki cyfrowe w rozsądnych cenach.