Leiterplatte Blog - Analyse von häufigen Problemen in der Leiterplattendesign Fähigkeiten

1. Wie wählt man ein Leiterplatte
Die Wahl der Leiterplatte muss ein Gleichgewicht zwischen Erfüllung der Konstruktionsanforderungen und Massenfertigbarkeit und Kosten finden. Konstruktionsanforderungen umfassen sowohl elektrische als auch mechanische Komponenten. Normalerweise bei der Konstruktion von sehr hohen Geschwindigkeiten Leiterplattes (frequency greater than GHz) this material problem will be more important. Zum Beispiel, das übliche FR-4 Material, Der dielektrische Verlust bei mehreren GHz Frequenzen wird einen großen Einfluss auf die Signaldämpfung haben, und möglicherweise nicht geeignet sein. Was Elektrik betrifft, attention should be paid to whether the dielectric constant (dielectric constant) and the dielectric loss are suitable for the designed frequency.

2. How to avoid high frequency interference
The basic idea of avoiding high-frequency interference is to minimize the interference of the electromagnetic field of high-frequency signals, which is the so-called crosstalk (Crosstalk). Sie können den Abstand zwischen dem Hochgeschwindigkeitssignal und dem Analogsignal erhöhen, oder Bodenschutz hinzufügen/Shunt-Spuren neben dem analogen Signal. Beachten Sie auch die Störstörungen von der digitalen Masse zur analogen Masse.

3. In High-Speed-Ausführung, how to solve the problem of signal integrity
Signal integrity is basically a matter of impedance matching. Die Faktoren, die die Impedanzanpassung beeinflussen, umfassen die Struktur und Ausgangsimpedanz der Signalquelle, die charakteristische Impedanz der Spur, die Eigenschaften des Lastenden, und die Topologie der Spur. The solution is to rely on termination (termination) and adjust the topology of the trace.

4. How is differential wiring implemented
There are two points to pay attention to in the wiring of the differential pair, Eine ist, dass die Länge der beiden Linien so lang wie möglich sein sollte, and the other is that the distance between the two lines (this distance is determined by the differential impedance) should always remain unchanged, das ist, es sollte parallel gehalten werden. Es gibt zwei parallele Wege, one is for two lines to run on the same wiring layer (side-by-side), and the other is for two lines to run on two adjacent layers (over-under). Allgemein, Es gibt viele Möglichkeiten, das ehemalige nebeneinander zu realisieren. 

5. Für eine Taktsignalleitung mit nur einem Ausgang, how to implement differential wiring
To use differential wiring, Es macht nur Sinn, dass sowohl die Signalquelle als auch das Empfangsende Differenzsignale sind. Daher, Differential Routing kann nicht für Taktsignale mit nur einem Ausgang verwendet werden.

6. Can a matching resistor be added between the differential line pairs at the receiving end
The matching resistance between the differential line pairs at the receiving end is usually added, und sein Wert sollte gleich dem Wert der Differenzimpedanz sein. Dies wird die Signalqualität verbessern.

7. Why should the wiring of the differential pair be close and parallel
The differential pairs should be routed appropriately close and parallel. The so-called appropriate proximity is because this spacing will affect the value of the differential impedance (differential impedance), ein wichtiger Parameter für die Gestaltung von Differentialpaaren. Parallelismus ist auch erforderlich, um die Konsistenz der Differenzimpedanz aufrechtzuerhalten. Wenn die beiden Linien plötzlich weit und nah sind, die Differenzimpedanz wird inkonsistent sein, which will affect the signal integrity (signal integrity) and time delay (timing delay).

8. How to deal with some theoretical conflicts in actual wiring
1) Basically, Es ist richtig, das Analog zu isolieren/digitaler Boden. It should be noted that the signal traces should not cross the divided places (moat) as much as possible, and do not let the return current path of the power supply and the signal (returning current path) become too large. 
2) The crystal oscillator is an analog positive feedback oscillation circuit. Um ein stabiles Schwingungssignal zu haben, Es muss die Spezifikationen von Schleifengewinn und Phase erfüllen, und die Schwingungsspezifikation dieses analogen Signals wird leicht gestört. Auch wenn Bodenschutzspuren hinzugefügt werden, die Störung darf nicht vollständig isoliert sein. . Und zu weit weg, Das Rauschen auf der Erdungsebene beeinflusst auch die positive Rückkopplungsoszillatorschaltung. Daher, Der Abstand zwischen dem Kristalloszillator und dem Chip muss so nah wie möglich sein.
3) Indeed, Es gibt viele Konflikte zwischen Hochgeschwindigkeitsverkabelung und EMI-Anforderungen. Allerdings, Das Grundprinzip ist, dass einige elektrische Eigenschaften des Signals die Spezifikationen aufgrund des Widerstands nicht erfüllen können, Kapazität oder Ferrit Bead hinzugefügt durch EMI. Daher, Verwenden Sie zuerst die Fähigkeiten der Anordnung von Leiterbahnen und PCB-Stapeln, um EMI-Probleme zu lösen oder zu reduzieren, wie Hochgeschwindigkeitssignale, die durch innere Schichten gehen. Verwenden Sie nur die Widerstands-Kondensator- oder Ferrit-Bead-Methode, um die Beschädigung des Signals zu reduzieren.

9. How to solve the contradiction between manual wiring and automatic wiring of high-speed signals
Most of the automatic routers of strong routing software now have set constraints to control the routing method and the number of vias. Die Wickelmotorfähigkeiten und Beschränkungseinstellungen verschiedener EDA-Unternehmen sind manchmal ganz unterschiedlich. Zum Beispiel, ob es genügend Einschränkungen gibt, um die Art und Weise zu steuern, wie die Serpentine mäandert, ob der Spurabstand des Differenzpaares gesteuert werden soll, etc. Dies beeinflusst, ob die automatische Routing-Methode der Idee des Designers entsprechen kann. Darüber hinaus, Die Schwierigkeit der manuellen Einstellung der Verkabelung hängt auch mit der Fähigkeit des Wickelmotors zusammen. Zum Beispiel, die Schubfähigkeit der Spur, die Schubfähigkeit des Durchgangs, und sogar die Schubfähigkeit der Spur zur Kupferbeschichtung, etc. Daher, Die Wahl eines Routers mit starkem Wickelmotor ist die Lösung.

10. About the test coupon
The test coupon is used to measure whether the characteristic impedance of the produced Leiterplatte meets the design requirements by TDR (Time Domain Reflectometer). Allgemein, Die zu steuernde Impedanz hat zwei Fälle: Einzellinie und Differentialpaar. Daher, the line width and line spacing (when there is a differential pair) on the test coupler should be the same as the line to be controlled. Wichtig ist die Lage des Erdpunktes bei der Messung. Um den Induktivitätswert der Masseleitung zu reduzieren, Die Erdungsstelle der TDR-Sonde liegt in der Regel sehr nah an der Sondenspitze. passend zur verwendeten Sonde Leiterplatte.