Diseños de Circuitos Electrónicos realizados por nosotros

A continuación usted puede apreciar algunos diseños de PCB a modo de ejemplo. Una PCB puede tener varias capas (layers) dependiendo de la complejidad del diseño.

Hoy en día encontramos una gran variedad de circuitos integrados como microcontroladores, FPGA's y circuitos integrados para aplicaciones específicas (ASICs) que contienen una gran cantidad de funciones y periféricos dentro de ellos. Esto se debe a que el nivel de integración (transistores/unidad de superficie) que están logrando los fabricantes de circuitos integrados (chips o ICs) es cada vez mayor.

Al incluirse una gran cantidad de periféricos y funciones, el número de pines de los encapsulados de chips actuales se han incrementado en forma importante, la cual es una de las razones para que las PCB's de hoy en día tengan varias capas para routear las señales. Sin embargo, la razones principales por la cuales existen las PCB's multicapas son los efectos negativos que surgen con las altas frecuencias de operación de los dispositivos de hoy en día, los cuales requieren la utilización de una serie de técnicas durante el diseño para reducir los efectos indeseados. Dentro de estas técnicas está la incorporación de PCB's multicapas en el diseño para mantener la integridad de las señales y minimizar las emisiones electromagnéticas que causan EMI en los equipos electrónicos vecinos.

Los ejemplos 3 y 4 corresponden a diseños de alta frecuencia, debido a ello se utilizan diseños de 6 y 4 capas respectivamente.

Ejemplos de Diseños de Circuitos Impresos
Ej1.a)Diseño CAD de una PCB de 2 capas	Ej1.b)La PCB de 2 capas una vez fabricada


Ej2.a)Diseño CAD de otra PCB de 2 capas	Ej2.b)La PCB de 2 capas una vez fabricada y ensamblada


Ej3.a)Diseño CAD de una PCB de 6 capas donde existen frecuencias de hasta 600 Mhz	Ej3.b)La PCB de 6 capas una vez fabricada y ensamblada


Ej4.a)Diseño CAD de una PCB de 4 capas que corresponde a un sistema de telemetría	Ej4.b)La PCB de 4 capas despues de fabricada y ensamblada

Como se señaló anteriormente, en altas frecuencias se manifiestan una serie de efectos negativos que si no son tomados en consideración durante el diseño del layout puede que el sistema no funcione como corresponde. La degradación de las señales digitales se produce principalmente por conceptos de desadaptación de líneas de transmisión, crosstalk, ground bounce y rail collapse.

En sistemas de señal mixta (analógicos y digitales) las señales analógicas pueden interferirse con ruido proveniente de la electrónica digital como también por la radiación electromagnética generada por algún dispositivo inalámbrico (i.e teléfono celular, bluetooth, etc). Esto deja clara la necesidad de incluir técnicas durante el diseño conducentes a minimizar estas interferencias o dicho en términos técnicos, disminuir la susceptibilidad electromagnética del circuito.

A continuación se muestran unas imágenes que muestran la enorme diferencia que existe entre una línea de transmisión desadaptada y una adaptada correctamente. El ejemplo 5 muestra la simulación sin adaptación y el ejemplo 6 con adaptación.

Ejemplos de simulaciones de líneas de transmisión para integridad de señal
Ej5.a) Diagrama de simulación con linea de transmisión desadaptada


Ej5.b) Resultados de simulación con linea de transmisión desadaptada


Ej6.a) Diagrama de simulación con linea de transmisión una vez adaptada


Ej6.b) Resultados de simulación con linea de transmisión una vez adaptada