PCB-Technologie - Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten-Differentialpaarrouting

Bei der Aufrechterhaltung der Signalintegrität, Differentialpaare müssen korrekt verdrahtet sein Hochgeschwindigkeits-PCB digitale Schaltungen. Befolgen Sie diese Richtlinien für Differential Pair Routing und lassen Sie Ihre EMI-Probleme hinter sich.

Tipps und Tricks zum Differential Routing

Tracking-Längenabgleich: Beim Routing von Differentialpaaren sollte das Tracking-Längenabgleich die Hauptaufgabe sein. Lassen Sie nicht ein Signal den ganzen Weg durch die Leiterplatte gehen, während das andere Signal zur nächsten Tür gehen muss. Wenn die Länge der Differentialpaarspuren nicht übereinstimmt, verursacht die Zeitdifferenz destruktive Interferenzen und verringert die Signalintegrität. Ähnlich wie meine Vorliebe für Datumshöhe kann sich von Ihrer unterscheiden, haben verschiedene Schaltkreise unterschiedliche Toleranzen bezüglich der Leiterbahnlänge. Bevor Sie mit dem Design beginnen, stellen Sie sicher, dass Ihr Differenzialpaar gut sichtbar ist und überprüfen Sie deren Toleranz.

Paralleles Routing: Wenn Sie Differentialpaare routen, versuchen Sie, ihre Spuren parallel zu halten. Das parallele Routing von Differentialpaaren hilft, jedem abgestrahlten EMI entgegenzuwirken und hilft bei der Spurlängenanpassung.

Elektrischer Abstand und Kriechabstand: Wie Strom- und Ex-Freundinnen sollte ein einziges Differenzialpaar immer so weit wie möglich entfernt gehalten werden. Wenn mehrere Differentialpaare eng geroutet sind, interagieren sie immer negativ. Bei extrem langen Distanzen bleibt der Vorteil erhalten und EMI minimiert.

Differentialpaare müssen auch weit weg von Komponenten sein, die anfällig für EMI sind. Messen Sie diesen Abstand in Distanz und Kriechdistanz. Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, die Anforderungen an den Abstand und Kriechabstand der Schaltung zu erfüllen.

Keine scharfen Kurven: Am besten führt man das Differenzialpaar direkt, ohne sich zu drehen. Allerdings, Ihre Leiterplattenlayout muss möglicherweise gedreht werden. Manche Frauen mögen glatte Männer, aber die Differenzpaare mögen immer glatte Kurven. Scharfe Kanten an Ecken strahlen mehr EMI aus als glatte Kurven. Jede Änderung der Richtung des Differenzialpaares sollte nicht mehr als 45 Grad abweichen. Dies ist sowohl an den Innen- als auch an den Außenkanten wichtig, da beide EMI ausstrahlen können.

Vias: So wie es keine gute Idee ist, viele Freundinnen zu haben, ist es keine gute Idee, viele Filter zu verwenden. Die Geometrie gewährleistet zumindest eine geringe Signaldegradation. Bei zu häufiger Verwendung können Durchkontaktierungen die Signalintegrität erheblich reduzieren und zerstörerische Reflexionen im Differentialpaar verursachen.

Wenn Sie am Ende Vias auf der Leiterplatte verwenden, stellen Sie sicher, die kurze Drahtlänge zu verkürzen oder den Stub rückwärts zu bohren. Der Durchgangslochstub fungiert als offene Übertragungsleitung, was viel Signalreflexion bedeutet. Je nach Länge des Stubs kann das Signal sogar 180° zurück zum Differenzialpaar reflektiert werden und das Nutzsignal abbrechen. Der beste Weg, die negativen Auswirkungen von Stubs zu reduzieren, ist, die Länge der Stubs zu minimieren. Durch die Verwendung von Sacklöchern oder vergrabenen Löchern oder durch kurze Säulenrückbohrungen kann die kurze Säulenlänge minimiert werden. All diese Optionen erhöhen die Herstellungskosten. Wenn das Budget knapp ist, können Sie einfach eine Pfadanbindung auf der Remote-Platine aufbauen. Bei einer 8-Lagen-Platine sind die ungenutzten Stubs für die 1-7-Verbindung kürzer als die 1-2-Verbindung.

Es ist auch wichtig, die Höhe der Signalverzögerung, die durch die Via verursacht wird, anzupassen. Dies kann durch die Verwendung der gleichen Anzahl von Durchgängen in beiden Beinen des Differenzialpaares oder durch Hinzufügen einiger Serpentinen-Routing auf den Beinen ohne Durchgänge erfolgen. Niemand mag es, die dritte Runde des Datings zu sein, also stelle sicher, dass alles gleichmäßig zusammenpasst.

So erledigen Sie Ihren Computer

Um die Gehirnleistung zu optimieren, lassen Sie Ihren Computer etwas Arbeit machen. Ihre PCB-Design-Software sollte in der Lage sein, einige dieser Regeln automatisch zu überprüfen, z. B. elektrische Freiräume. Fortschrittlichere Software kann Ihnen auch helfen, das tatsächliche Routing von Differentialpaaren zu implementieren. AltiumDesigner® hat vielleicht keine Lösung für Ihr Liebesleben, aber es hat die Funktion, Benutzern zu helfen, differentielle Paare Routing durchzuführen.

Wenn es ein Problem mit der Differentialpaarverdrahtung auf der Leiterplatte gibt, dann hat dein Board vielleicht nicht so viel Glück. Achten Sie darauf, die obigen Richtlinien zu befolgen, um die Signalintegrität von high-speed LeiterplattenDesigns.