Цифровая печатная плата:современная схема, работающая на двоичных цифровых сигналах

Почти каждая часть мировой экономики и даже наша жизнь зависят от цифровых систем, чтобы все работало. Таким образом, цифровая печатная плата необходима для удовлетворения потребностей рынка.

Если вы являетесь производителем или разработчиком электроники, вы должны хорошо разбираться в этих печатных платах, чтобы оставаться актуальными в своей сфере деятельности. В этой статье мы углубимся в мир цифровых печатных плат, так что читайте дальше, чтобы узнать больше!

Что такое цифровая печатная плата?

Как и аналоговые печатные платы, цифровые печатные платы содержат дорожки, проводящие площадки и другие элементы. В совокупности эти атрибуты поддерживают и соединяют электронные компоненты механически и соответственно.

Однако этот тип печатных плат уникален благодаря цифровым процессам производства/сборки и проектирования. В результате он может похвастаться улучшенным функционированием, таким как контроль вносимых потерь в линиях передачи и согласование импеданса.

Цифровой контроллер (Hitachi J100A)

Источник:Викисклад

Такие печатные платы содержат несколько микропроцессоров и других высокопроизводительных компонентов платы с возможностью управления несколькими миллиардами задач каждую секунду. Некоторые примеры включают плату цифровых часов и плату вольтметра.

Сходства между аналоговыми и цифровыми печатными платами

Аналоговые и цифровые печатные платы имеют много общего в техническом и конструктивном отношении, но вам нужно понимать емкость, чтобы понять это сходство.

Паразитная емкость возникает, когда два провода находятся близко к печатной плате. В такой схеме внезапный скачок напряжения на одном проводе вызовет импульс тока на другом.

Помимо разделения цифровых и аналоговых секций схемы, вы также должны отличать действие цифрового переключателя от аналоговой платы и низкую частоту от высокой.

Плата аналогового синтезатора речи

Источник:Викисклад

У них есть несколько сходств и различий в кабелях, и вот их внимательное рассмотрение:

Сходство стратегии прокладки кабелей между аналоговыми и цифровыми печатными платами

• Емкость байпаса/развязки.
• Для симуляторов и цифровых устройств требуются конденсаторы, особенно при подключении. Они подключаются к ближайшему к разъему питания конденсатору, обычно 0,1 мкФ. Сторона питания также нуждается в емкостном типе (10 мкФ).
• Как на цифровых, так и на аналоговых платах контакты должны располагаться ближе всего к источнику питания.

Блок питания печатной платы

Источник:Flickr

• Провода питания и заземления должны располагаться ближе всего к печатной плате монопанели. Если вы не сопоставите их, они создадут системную петлю, создающую шум, поэтому такое размещение снижает вероятность возникновения электромагнитных помех.

Различия в стратегиях прокладки кабелей между аналоговыми и цифровыми печатными платами

Вызов наземной плоскости

Общепринятой практикой при разводке печатных плат является непрерывный заземляющий слой. Однако это сводит к минимуму эффект dl/dt в цифровых схемах, вызывающий изменения потенциала земли, что создает шум в аналоговой части.

Таким образом, отделение цифровых схем от аналоговой на заземляющей поверхности необходимо для уменьшения шума на стороне аналогового сигнала.

Заземляющая пластина печатной платы

Источник:Викисклад

Лучший способ сделать это — подключить аналоговую заземляющую пластину отдельно от заземляющего соединения.

В качестве альтернативы, поместите аналоговые компоненты и схемы на самый дальний конец. Цель состоит в том, чтобы свести к минимуму прерывание аналогового сигнала.

Однако для цифровых схем такие соображения не требуются, поскольку они могут выдерживать высокие уровни шума.

Размещение компонентов

Как указывалось ранее, цифровая часть схемы богата шумом, а аналоговая часть тихая. Таким образом, всегда отделяйте цифровые компоненты от аналоговых, особенно при построении системы со смешанными сигналами.

Интегральная схема со смешанными сигналами

Источник:Викисклад

Проектирование печатной платы создает паразитные компоненты

При проектировании печатной платы легко создать два паразитных компонента, которые могут вызвать паразитную индуктивность или емкость. Так как помехоустойчивость в аналоговых платах ниже, наиболее эффективным решением является изменение размера/расстояния между линиями.

В качестве альтернативы вы можете заземлить провода между двумя линиями, чтобы создать низкий импеданс, который ослабит электрическое поле, вызывающее помехи.

Преимущества цифровых печатных плат

• Содержит шум, создаваемый распределением электроэнергии.
• Помогает контролировать импеданс (согласование)
• Сохраняет целостность сигнала
• Сводит к минимуму перекрестные помехи между соседними дорожками.
• Снижает эффект отскока от земли.
• Высокая устойчивость к электромагнитным помехам.

Приложения цифровой печатной платы

• Сетевые коммуникации
• Базовые станции 5G и интернет-коммутаторы
• Устройства Интернета вещей
• Высокоскоростные вычисления
• Системы тестирования IC
• Медицинское оборудование

Медицинское оборудование

• Установленная электроника, ориентированная на потребителя, например банкоматы.
• Радио

Цифровая сборка печатной платы

Прежде чем приступить к сборке, важно понимать, что цифровая плата использует двоичную систему.

Кроме того, он опирается на цифровую связь для точек передачи и приема данных во время сборки. Этот поток позволяет вносить изменения в режиме реального времени для поддержания или улучшения качества сборки.

Несмотря на то, что двоичная система выглядит простой, в цифровых печатных платах она может иметь несколько уровней сложности. Но преимущество в том, что цифровыми устройствами можно управлять и программировать.

Высокотехнологичная цифровая печатная плата с микросхемами и процессором

Поэтому вы можете использовать двоичную систему, которая поможет вам управлять, поворачивать и управлять другими цифровыми устройствами, используемыми в различных приложениях по всему миру.

Это подробное описание процесса цифровой сборки поможет вам разобраться в задачах оцифровки.

Процесс сборки

Прототипирование печатной платы

Прототипирование имеет решающее значение для повышения качества процесса сборки сложных современных печатных плат. Это особенно важно для достижения высокого качества сборки и надежной работы. Процесс производства печатных плат можно разделить на два сегмента:

Эффективное и рентабельное производство

Качество процесса (эффективное производство высококачественных плат) имеет решающее значение для крупносерийного или мелкосерийного производства.

Сборка состоит из нескольких этапов, таких как этап изготовления платы и процесс проектирования. Эти атрибуты подробно объясняют этапы сборки.

Атрибуты сборки цифровой платы

Скорость

Ваш заказ должен быть обработан как можно быстрее, но это не проблема, поскольку цифровые машины берут на себя весь процесс сборки печатной платы.

Автоматизированное производство печатных плат

Точность

Сборочный станок должен быть достаточно точным, чтобы разместить все в нужном месте, чтобы повысить эффективность и производительность платы с цифровой печатной схемой.

Точность

Точность является критическим фактором в процессе сборки, поскольку она обеспечивает правильное функционирование цифровой печатной платы.

Ловкость

Если во время сборки печатной платы возникают ошибки, процесс должен быть достаточно гибким, чтобы быстро возобновить работу.

Управление

Контроль является жизненно важной частью сборки печатной платы, поскольку он гарантирует, что ничего не останется незавершенным.

Обычная или цифровая сборка печатных плат:что бы вы выбрали?

Выбор здесь зависит от разработчика и производителя цифровой печатной платы. Что касается производителя, у каждого из них есть определенные рекомендации по проектированию для сборки (DFA), которые зависят от их оборудования и процессов для контроля качества.

Оборудование для производства миниатюрных печатных плат

Помимо прохождения автоматизированного процесса сборки, ваша цифровая печатная плата должна соответствовать всем вашим требованиям и спецификациям. Однако некоторым производителям приходится проводить проверки вручную, что может привести к ухудшению качества и увеличению времени обработки.

Автоматизированный видеоизмерительный прибор для проверки печатной платы

Поэтому вам необходимо работать с надежным производителем печатных плат, таким как WellPCB, чтобы получить наилучшие результаты. Мы занимаемся производством и сборкой печатных плат с 2005 года, поэтому мы объединяем опыт и лучшее оборудование, чтобы гарантировать вам получение высококачественных цифровых печатных плат по разумным ценам.