BNC占位設(shè)計(jì)的幾種方法介紹

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 BNC占位設(shè)計(jì)的幾種方法介紹如今越來(lái)越多的視頻設(shè)備以千兆位速率運(yùn)行，它們通過(guò)相對(duì)較大的同軸BNC連接器互連。雖然這些連接器一般都具有良好的質(zhì)量，但它們?cè)谠O(shè)備中的性能表現(xiàn)卻取決于它們?cè)赑CB上貼裝得如何。非優(yōu)化的連接器占位設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致阻抗失配、反射、信號(hào)損耗，并降低設(shè)備的信號(hào)保真度。BNC占位PCB布局設(shè)計(jì)任務(wù)，一般由線路布線設(shè)計(jì)師和硬件工程師負(fù)責(zé)，但他們通常沒(méi)有時(shí)間或適合的工具順利完成任務(wù)。本文介紹了BNC占位設(shè)計(jì)中的幾個(gè)常見問(wèn)題，并以插圖說(shuō)明了邊緣貼裝和插入式連接器的占位設(shè)計(jì)例如。這些連接器可與美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的LMH0384 3G/HD/SD自適應(yīng)電纜均衡器、L

2、MH0303電纜驅(qū)動(dòng)器及LMH0387可配置I/O器件搭配使用。 表面貼裝BNC，則大的連接焊盤將導(dǎo)致阻抗大幅下降。提高其阻抗需要使用較大的電介質(zhì)間隔（H15mil），但這并不是可選方案。提高焊盤阻抗的方法之一是移除焊盤下方的一個(gè)或多個(gè)層，以消除過(guò)高的寄生電容。開口尺寸通常設(shè)計(jì)為能提供剛好足夠的邊緣電容，以將連接焊盤的阻抗恢復(fù)至其目標(biāo)值。在焊盤下方移除層的技術(shù)。占位取決于個(gè)GND層的位置，以及電路板中電源層的位置和數(shù)量。 在此例如中，移除焊盤下方所有的層。此步驟會(huì)將焊盤的特征阻抗提高到75（此例如的目標(biāo)阻抗）以上。為了使阻抗恢復(fù)至目標(biāo)值75，在焊盤的兩端增加了接地金屬片。這些接地片安置在焊盤預(yù)

3、先定義的距離處，這樣就能產(chǎn)生剛好足夠的接地耦合以實(shí)現(xiàn)所需的阻抗。該構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)是與電路板堆疊完全無(wú)關(guān)，因此可在多層電路板設(shè)計(jì)中重復(fù)使用。 透明的BNC占位插入式BNC 對(duì)于插入式BNC，其占位由金屬化通孔及其引出線兩部分構(gòu)造組成。金屬化通孔直徑通常為3050mil.為使金屬化通孔的阻抗保持為75，在電源層中需要使用大間隙（反焊盤）。反焊盤尺寸決定于金屬化通孔直徑以及電路板中的電源層數(shù)量。使用大的反焊盤后，反焊盤區(qū)域內(nèi)的引出線將喪失其GND參考，其阻抗就會(huì)增加。為解決此問(wèn)題，需要將短金屬片延長(zhǎng)至反焊盤內(nèi)，以保證引出線的阻抗。底層引出線上方的個(gè)電源層需要延長(zhǎng)金屬片，其寬度通常為走線寬度的35倍。 在

4、此例如中，底部金屬層上加寬的引出線任意一側(cè)都安置了兩個(gè)GND接地片。這些接地片安置在引出線預(yù)先定義好的位置上，這樣就能產(chǎn)生剛好足夠的接地耦合以實(shí)現(xiàn)短引出線所需的阻抗。該構(gòu)造的優(yōu)點(diǎn)是能獨(dú)立調(diào)節(jié)電源層中的反焊盤以控制金屬化通孔阻抗，且能獨(dú)立調(diào)節(jié)接地保護(hù)片間隙以控制引出線阻抗。 BNC占位設(shè)計(jì)優(yōu)化 BNC占位設(shè)計(jì)涉及在GND和VCC內(nèi)層安置反焊盤或移除層，或安置表面GND接地片，以產(chǎn)生剛好足夠的寄生電容來(lái)保證所需的特征阻抗。占位取決于BNC的信號(hào)引腳直徑，以及電路板中的電源層數(shù)量。在某些情況下，占位可以設(shè)計(jì)成偏離標(biāo)稱的75以彌補(bǔ)BNC本身輕微的缺陷。硬件工程師必須根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)優(yōu)化BNC占位，在多

5、數(shù)情況下，常常會(huì)開展多次電路板重設(shè)計(jì)。 使用三維電磁仿真可以優(yōu)化BNC占位設(shè)計(jì)。從BNC的三維模型（機(jī)械維度和材料特性）開始，將建議的占位構(gòu)造和電路板特性（走線寬度、層疊和材料特性）輸入3D EM仿真器。執(zhí)行頻域仿真以確保符合有關(guān)回波損耗和插入損耗的設(shè)計(jì)目標(biāo)，還可以執(zhí)行仿真TDR來(lái)檢查BNC和占位的阻抗曲線。 BNC供給商有完整的BNC模型，在客戶輸入電路板堆疊的情況下運(yùn)行此仿真，是全面了解BNC模型的方法之一。本部分給出的仿真例如由連接器供給商Samtec公司提供。 本文小結(jié) 本文討論了BNC占位設(shè)計(jì)中的幾個(gè)常見問(wèn)題，并介紹了透明的占位設(shè)計(jì)的幾種設(shè)計(jì)方法。的設(shè)計(jì)是使用具有信號(hào)引腳的連接器，從而無(wú)需設(shè)計(jì)任何特殊電路板構(gòu)造。對(duì)于信號(hào)引腳較大的連接器，無(wú)論是邊緣貼裝還是插入類型，均可采用具有良好性能的受控阻抗占位。請(qǐng)務(wù)必使用的焊盤或孔。排查信號(hào)路徑、逐一檢查電路板構(gòu)造、尋找路徑中的寄生電感和電容，并找出消除過(guò)高阻抗以及將阻抗恢復(fù)至目標(biāo)值的方法。 本文所用的原則不僅適用于占位設(shè)計(jì)，對(duì)其它元件的連接焊盤也同樣有效。高速電路板設(shè)計(jì)不再是點(diǎn)A至點(diǎn)B的簡(jiǎn)單連接。許多細(xì)微的布局決策都會(huì)影響電氣性能。三維電磁仿真工具可幫助工程