Diseño electrónico - ¿¿ cuál es la razón por la que los PCB de alta velocidad diseñan líneas en forma de serpiente?

Antes de completar el trabajo de inspección, antes de explicar el cableado de pcb, le presentaré primero tres tecnologías especiales de cableado de pcb.

La línea de diseño de PCB se explicará desde tres aspectos: la línea de ángulo recto, la línea de distribución diferencial y la línea de serpiente:

1. el impacto de la línea de ángulo recto (tres aspectos) en la señal se refleja principalmente en tres aspectos: primero, el ángulo puede ser equivalente a la carga capacitiva de la línea de transmisión, ralentizando el tiempo de subida, el segundo es que la inconsistencia de la resistencia causará reflexión de la señal, y el tercero es la punta del ángulo recto producida por el emi. Esto supera el campo del diseño de radiofrecuencia de 10 ghz,

Estos pequeños ángulos rectos pueden convertirse en el foco de los problemas de alta velocidad.

¿2. ¿ qué es una señal diferencial (señal diferencial) de la línea de distribución diferencial (igual longitud, igual distancia, plano de referencia)? En términos populares, el conductor envía dos señales de fase inversa equivalentes y el receptor determina el Estado lógico "0" o "1" comparando la diferencia entre los dos voltios. Este par de cables que transmiten señales diferenciales se llaman cables diferenciales.

En comparación con el cableado ordinario de señal de un solo extremo, la ventaja más obvia de la señal diferencial radica en los siguientes tres aspectos:

1) fuerte capacidad antiinterferencia porque el acoplamiento entre las dos líneas diferenciales es muy bueno. Cuando hay interferencia acústica del exterior, se acoplan casi simultáneamente a dos líneas, y el extremo receptor solo presta atención a la diferencia entre las dos señales, por lo que puede eliminar completamente el ruido de modo común externo.

2) puede inhibir eficazmente el emi. Por la misma razón, debido a la naturaleza polar de estas dos señales, sus campos magnéticos de radiación externa pueden compensarse entre sí. Cuanto más estrecho sea el acoplamiento, menos energía electromagnética se liberará al mundo exterior.

3) posicionamiento preciso del tiempo, ya que los cambios en el interruptor de señal diferencial se encuentran en la intersección de dos señales y no dependen del juicio de alto voltaje umbral y bajo voltaje umbral como las señales ordinarias de un solo extremo, por lo que a través de este proceso, el efecto de temperatura es muy pequeño, lo que puede reducir el error de tiempo y es más adecuado para circuitos de señal de baja amplitud.

La popular LVDS (señal diferencial de baja tensión) se refiere a esta tecnología de señal diferencial de pequeña amplitud.

3. la forma de serpiente (retraso de ajuste) es un método de cableado común en el diseño. El objetivo principal es ajustar el retraso para cumplir con los requisitos de diseño cronológico del sistema. Los más críticos de estos dos parámetros son la longitud de acoplamiento paralelo (lp) y la distancia de acoplamiento (s). Obviamente, cuando la señal se transmite en una línea de serpiente, en modo diferencial, habrá acoplamiento entre segmentos paralelos. cuanto menor sea s, mayor será el LP y mayor será el grado de acoplamiento. Esto puede provocar una reducción de los retrasos en la transmisión y una reducción significativa de la calidad de la señal causada por las conversaciones cruzadas. Este mecanismo puede referirse al análisis de la conversación cruzada de modo común y modo diferencial.

Las siguientes son algunas de las sugerencias de los ingenieros de diseño para manejar líneas en forma de serpiente: 1) maximizar la distancia (s) de los segmentos paralelos, al menos superior a 3h, donde H se refiere a la distancia entre la línea de señal y el plano de referencia.

Es muy popular sortear las grandes curvas. Mientras s sea lo suficientemente grande, el efecto de acoplamiento entre ellos se puede evitar casi por completo.

2) reducir la longitud del acoplamiento lp. Cuando el retraso del LP es cercano o superior al doble del tiempo de subida de la señal, la conversación cruzada generada alcanzará la saturación.

3) el retraso en la transmisión de la señal causado por la línea de serpiente de la línea de banda (línea de banda) o la línea de MICROSTRIP enterrada (microstrip enterrada) es menor que el retraso en la transmisión de la señal de la línea de MICROSTRIP (microstrip).

En teoría, debido a la conversación cruzada de modo diferencial, la línea de banda no afectará la velocidad de transmisión.

4) para los requisitos de alta velocidad y cronología estricta de las líneas de señal, trate de no tomar líneas en forma de serpiente, especialmente en líneas de devanado a pequeña escala.

5) por lo general, se puede utilizar cableado en forma de serpiente desde cualquier ángulo, lo que puede reducir efectivamente el acoplamiento entre sí.

6) diseño de PCB de alta velocidad, la línea en forma de serpiente no tiene la llamada capacidad de filtrado o anti - interferencia, solo reducirá la calidad de la señal, por lo que solo se puede utilizar para la coincidencia de series temporales, no tiene otro uso.

7) a veces se puede considerar el método de devanado de la espiral, y el efecto de visualización de simulación es mejor que el de la línea de serpiente ordinaria. ¿Después del cableado de pcb, ¿ se completa el cableado? ¡Obviamente, ¡ no! Este es también un trabajo muy necesario de inspección de cableado post - pcb, por lo que también es necesario aprender más sobre cómo revisar el diseño y cableado de pcb.