Principios de cableado del cableado
Incluso si el cableado de toda la placa PCB está bien hecho, las interferencias causadas por una mala consideración de los cables de alimentación y de tierra reducirán el rendimiento del producto, y a veces incluso afectan la calidad del producto. Por lo tanto, debemos prestar atención al cableado de los cables eléctricos y de tierra, minimizar la interferencia de ruido causada por los cables eléctricos y de tierra y garantizar la calidad del producto. Para todo ingeniero que diseña productos electrónicos, es obvio que el ruido se produce entre la tierra y las líneas eléctricas. Por ahora, simplemente describa el rechazo de ruido reducido: es bien conocido agregar capacitancia de desacoplamiento entre la potencia y la tierra. Intente ampliar el ancho de los cables de alimentación y de tierra, preferiblemente el cable de tierra sea más ancho que el cable de alimentación. Su relación es: cable de tierra > cable de alimentación > para líneas de señal, el ancho de la línea de señal suele ser de 0,2 ~ 0,3 mm, el ancho más estrecho puede alcanzar 0,05 ~ 0,07 mm, la línea de alimentación es de 1,2 ~ 2,5 mm, para PCB de circuito digital, usted Puede usar un cable de tierra ancho para formar un bucle, es decir, formar una red de tierra (la tierra de los circuitos analógicos no se puede usar de esta manera). Una gran superficie de capa de cobre sirve como cable a tierra y se utiliza en la placa impresa en las zonas no utilizadas. O se puede convertir en una placa multicapa, con una capa de fuente de alimentación y una capa de cable a tierra.
2. Circuitos digitales y circuitos analógicos * * *Procesamiento
Muchos PCB ya no son circuitos de una sola función (circuitos digitales o analógicos), sino que están compuestos de circuitos digitales y analógicos. Por lo tanto, se debe considerar la interferencia mutua entre ellos al realizar el cableado, especialmente la interferencia de ruido del cable de tierra. Los circuitos digitales tienen alta frecuencia y los circuitos analógicos tienen una gran sensibilidad. Para las líneas de señal, las líneas de señal de alta frecuencia deben mantenerse lo más alejadas posible de dispositivos de circuitos analógicos sensibles. Para el cable de tierra, solo hay un nodo en toda la PCB que conduce al mundo exterior, y es necesario solucionar los problemas digitales, analógicos y de conexión a tierra dentro de la PCB. De hecho, la tierra digital y la tierra analógica dentro de la placa están separadas y no conectadas entre sí. Solo están en la interfaz entre la PCB y el mundo exterior (como un enchufe). La tierra digital está ligeramente en cortocircuito con la tierra analógica. Tenga en cuenta que solo hay un punto de conexión. También hay algunos que no están en la PCB, lo que está determinado por el diseño del sistema.
3. Las líneas de señal se colocan en la capa eléctrica (tierra).
Al cablear placas impresas multicapa, dado que no quedan muchos cables en la capa de la línea de señal, agregar más capas provocará desperdicio y, en consecuencia, aumentará la carga de trabajo y el costo de producción. Para resolver este conflicto, considere el cableado en la capa eléctrica (tierra). Consideremos primero el poder y luego la clase. Porque lo mejor es preservar la integridad de la formación.
4. Manipulación de patas de conexión en conductores de gran superficie
En la puesta a tierra de gran superficie (electricidad), las patas de los componentes comunes se conectan a ella, por lo que los pines necesitan procesamiento. ser considerado de manera integral. En términos de rendimiento eléctrico, es mejor que las almohadillas de los pines de los componentes estén completamente conectadas a la superficie de cobre, pero existen algunos peligros ocultos en la soldadura y el ensamblaje de componentes, como: ① La soldadura requiere un calentador de alta potencia . ②Es fácil provocar juntas de soldadura virtuales. Por ello, teniendo en cuenta el rendimiento eléctrico y los requisitos del proceso, se fabricó una almohadilla en forma de cruz, denominada escudo térmico, comúnmente conocida como almohadilla térmica. Esto puede reducir en gran medida la posibilidad de uniones de soldadura virtuales causadas por una disipación excesiva de calor de la sección transversal durante la soldadura. El manejo de las clavijas de tierra de los tableros multicapa es el mismo.
5. El papel de los sistemas de red en el cableado.
En muchos sistemas CAD, el cableado se determina en función del sistema de red. Si la cuadrícula es demasiado densa y las rutas aumentan, pero el tamaño del paso es demasiado pequeño y los datos del dominio de dibujo son demasiado grandes, inevitablemente requerirá más espacio de almacenamiento para el dispositivo y también tendrá un gran impacto en la velocidad de ejecución del productos electrónicos informáticos. Sin embargo, algunos caminos no son válidos, como los caminos ocupados por las almohadillas de las patas de los componentes o por los orificios de montaje y fijación. La red es demasiado escasa y hay muy pocos caminos, lo que tiene un gran impacto en la tasa de distribución. Por lo tanto, se requiere un sistema de rejilla razonable para soportar el cableado. La distancia entre las patas de una pieza estándar es de 0,1 pulgadas (2,54 mm), por lo que la base de un sistema de rejilla es generalmente de 0,1 pulgadas (2,54 mm) o menos que un múltiplo entero de 0,1 pulgadas, como 0,05 pulgadas, 0,025 pulgadas, 0,02 pulgadas, etc.
6. Verificación de las reglas de diseño
Una vez completado el diseño del cableado, es necesario verificar cuidadosamente si el diseño del cableado cumple con las reglas establecidas por el diseñador y, al mismo tiempo, Confirmar si las reglas formuladas cumplen con los requisitos del proceso de producción de PCB. Generalmente verifique los siguientes aspectos: si la distancia entre cables y cables, cables y almohadillas de componentes, cables y orificios pasantes, almohadillas de componentes y orificios pasantes, orificios pasantes y orificios pasantes es razonable y si cumple con los requisitos de producción.
¿Los cables de alimentación y de tierra tienen el ancho correcto y hay un acoplamiento estrecho (baja impedancia de onda) entre los cables de alimentación y de tierra? ¿Hay algún lugar en la PCB donde se pueda ensanchar el cable de tierra? Si se han tomado las mejores medidas para las líneas de señal clave, como la longitud más corta, agregar líneas de protección y separar claramente las líneas de entrada y de salida. ¿Los circuitos analógicos y los circuitos digitales tienen cables de tierra separados? Si los gráficos (como iconos, etiquetas) agregados a la PCB provocarán cortocircuitos en la señal. Modifique algunas formas de líneas insatisfactorias. ¿Hay líneas de proceso en la PCB? Si la resistencia de soldadura cumple con los requisitos del proceso de producción, si el tamaño de la resistencia de soldadura es apropiado y si hay caracteres y símbolos presionados en las almohadillas del dispositivo para evitar afectar la calidad de los aparatos eléctricos. Compruebe si el borde del marco exterior de la capa de energía en una placa multicapa está estrecho. Si la lámina de cobre de la capa de energía queda expuesta fuera de la placa, puede causar fácilmente un cortocircuito. El propósito de este documento es explicar el proceso y algunas precauciones para el diseño de PCB utilizando el software de diseño de PCB PowerPCB de PADS, proporcionar especificaciones de diseño para los diseñadores en un grupo de trabajo y facilitar la comunicación y la inspección mutua entre los diseñadores. 1. Tecnología de diagnóstico de fallas de cableado
1. Tecnología de reflexión en el dominio del tiempo de alta precisión
2. Tecnología de análisis de diafonía en el dominio del tiempo de alta precisión
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4. Tecnología de reflexión óptica en el dominio del tiempo
2. Diagnóstico de fallas de cableado
1. Las fallas del diagrama de circuito incluyen cortocircuito e inversión. Hay varios tipos, como conexión, par incorrecto y bobinado de cadena. Las dos primeras fallas son fáciles de encontrar con equipos de prueba generales, como el DSP-4300 de Fluke, y la tecnología de prueba también es muy simple.
2. Diagnóstico de fallo de longitud
Cuando el cable es demasiado largo (supera la longitud límite especificada por el enlace), el enlace tendrá un gran cambio de impedancia, lo que provocará un gran cambio. Atenuación de señal, por lo que se puede posicionar mediante tecnología HDTDR.
3. Diagnóstico de fallas en los devanados en serie
Las fallas en los devanados en serie son difíciles de encontrar. La principal causa de los errores de bobinado en serie es el incumplimiento de las normas ANSI/TIA/EIA 568-B al realizar módulos de conexión o conectores. Aunque las conexiones de 1-1, 2-2,..., 8-8 están realizadas físicamente, las líneas de 1-2, 3-*-5, 7-8 no están garantizadas. O el par de cables es demasiado largo al conectar el módulo o conector. Este error se puede descubrir utilizando la tecnología HDTDX del probador, que informa con precisión los puntos inicial y final de los cables cruzados, incluso si existe una envoltura cruzada en una parte del enlace.
4. Diagnóstico de falla de pérdida de retorno
La falla de pérdida de retorno se debe principalmente a una falta de coincidencia de impedancia del enlace. La falta de coincidencia ocurre principalmente en los conectores, pero también puede ocurrir en cables donde cambia la impedancia característica. Especialmente en Gigabit Ethernet, es necesario transmitir cuatro pares de pares trenzados simultáneamente en ambas direcciones (full dúplex), por lo que la señal reflejada se confundirá con la señal recibida, lo que provocará confusión y fallos. La tecnología HDTDR se puede utilizar para identificar fallas de pérdida de retorno. Por ejemplo, la pérdida de devolución no está calificada.
5. Diagnóstico de fallas en los enlaces de cables ópticos
Los factores que afectan los enlaces de cables ópticos incluyen el tendido de cables ópticos, la terminación de los conectores de doble extremo del cable óptico, los puentes de doble extremo y la red. conexión del equipo. Sin embargo, la terminación tiene el mayor impacto en la pérdida del enlace, provocando interferencias de modo en los cables de fibra óptica multimodo.
Los métodos eficaces para reducir las fallas del cable óptico en proyectos de cableado son: ① Recuerde el coeficiente de resistencia del cable óptico, no arrastre el cable óptico con fuerza y no doble el cable óptico excesivamente; ② Limpie el cable óptico; conector durante el proceso de instalación de acuerdo con los requisitos del fabricante ③ De acuerdo con los estándares, use OLTS y OTDR para probar los cables ópticos instalados ④ Al probar enlaces de cables ópticos, use puentes limpios y manténgalos siempre limpios; con guardapolvos.
3. Solución de problemas de cableado
1. Solución de problemas de líneas dañadas
2. Solución de fallas de circuito abierto en el cableado de la red.
3. Solución de problemas por pérdida de retorno excesiva
4. Solución de problemas por impedancia discontinua
5. Solución de problemas por enlaces demasiado largos
6. velocidad de red lenta
7. Eliminar el efecto en cadena de los crisantemos.
Cuarto, tecnología de mantenimiento del estado de la red
1. ¿Qué es el mantenimiento del estado de la red?
La llamada red de misión crítica se refiere al control total de la red. solicitudes de confianza de los propietarios de la red. Una vez que la red se apaga debido a una falla o un rendimiento deficiente, la eficiencia se reduce, lo que generará enormes pérdidas para la empresa propietaria.
Por ejemplo, las redes de control de tráfico aéreo, las redes de comercio de valores financieros, las redes de comando militar y de defensa nacional y las redes médicas de hospitales son redes típicas de misión crítica.
Minimizar la frecuencia y el impacto de los fallos de la red. Específicamente, incluye las siguientes medidas:
① La administración debe participar en la toma de decisiones de la red;
(2) Hacer preparativos y planes de emergencia cuando ocurran fallas;
③Implementar medidas preventivas para posibles problemas;
④Monitorear exhaustivamente la red y esforzarse por detectar fallas de la red lo antes posible;
⑤Aislar y eliminar fallas rápidamente;
⑥Adoptar equipos avanzados de monitoreo de redes, capacitar al personal de administración y mejorar la calidad de la administración y el mantenimiento de la red.
Entre ellos, el "monitoreo integral de la red" y el "aislamiento y eliminación rápidos de fallas" son la esencia de la "estrategia de mantenimiento del estado de la red" y "el uso de equipos avanzados de monitoreo de red y administradores de red bien calificados". "Es el medio y método para realizar la "estrategia de mantenimiento de la salud de la red". El objetivo final es lograr un funcionamiento de la red sin problemas.
2. Implementación del mantenimiento del estado de la red
La implementación del mantenimiento del estado de la red implica principalmente el uso de equipos de prueba de red avanzados para probar y monitorear periódicamente el sistema de la red, e informar el estado de operación de la red en un manera oportuna y luego solucionar rápidamente los fallos de red basándose en los resultados del informe.
El mantenimiento del estado de la red requiere que el equipo de prueba utilizado tenga la capacidad de identificar tramas defectuosas sin un identificador de trama inicial (SFD), la capacidad de monitorear "tramas cortas" y la capacidad de probar automáticamente el rendimiento de la red relacionada. . 1. El radio de curvatura del cable es demasiado grande
En la construcción de cableado, debido al espacio limitado del canal del cable, es probable que se produzca dicho radio de curvatura y existen requisitos estrictos para el grado de curvatura. del par trenzado. El radio de curvatura del cable no deberá exceder 8 veces el diámetro del alambre de acero del propio cable. Es obvio que la construcción según los dibujos no está estandarizada. Como resultado, el rendimiento del cable se degrada. Con el tiempo, una flexión excesiva durante un período prolongado puede destruir el rendimiento eléctrico del cable. Aunque la apariencia de la funda exterior que protege el cable no se puede reflejar en un corto período de tiempo, debido a cambios en fenómenos objetivos como el clima y la temperatura, la vida útil de la funda exterior se verá muy acortada, afectando la vida útil del cable. cable.
2. Los cables fuertes y débiles se colocan juntos.
He visto esto en muchas salas de datos o situaciones de cableado. Creo que muchos ingenieros de cableado experimentados se preguntarán si dicho tendido de cables cumple con los estándares pertinentes. Existen regulaciones detalladas en la norma nacional GB/T50311-2000.
Los cables de comunicación son diferentes a los cables de alimentación. Cuando los cables de alimentación generan ondas electromagnéticas, afectarán el rendimiento de la comunicación de los cables de comunicación y provocarán confusión en los datos. De modo que no se puede lograr una comunicación normal.
3. Hay demasiados cables redundantes debajo del gabinete.
En la sala de gestión de cableado, los armarios después del cableado están muy cuidados, con los cables esparcidos horizontal y verticalmente. Pero si abres el suelo debajo del armario, podrás ver que hay demasiados cables que no han sido cortados y están reservados debajo. La acumulación excesiva de cables redundantes no sólo afecta la apariencia del cableado, sino que también reduce en gran medida el rendimiento de comunicación del cable debido a la influencia de la temperatura. La forma más efectiva de evitar este fenómeno de construcción es:
(1) En la etapa inicial del diseño de la sala de computadoras, determine la ubicación del gabinete en el sitio de la encuesta para garantizar que el gabinete no se modifique en uso futuro y hacer un buen plan.
(2) Durante la construcción, no deje cables demasiado largos al tender cables para satisfacer las necesidades reales.
(3) Al instalar el equipo, corte el exceso de cables para que no haya necesidad de conservar redundancia demasiado tiempo.
4. Los haces de cables están demasiado apretados
Un tendido de cables estándar y ordenado aumenta la estética de toda la sala de ordenadores y de las áreas horizontales, haciendo que todo el sistema luzca hermoso. Sin embargo, los hilos centrales de los cables de comunicación son generalmente muy delgados. Se colocan varios cables juntos si se atan demasiado apretados, es fácil que se produzcan interferencias, lo que no compensa la pérdida del cable en sí. Además, si los cables se atan con demasiada fuerza durante mucho tiempo, es muy fácil romper la funda exterior del cable.