Tecnología de PCB - Diseño de la línea de señal de PCB de alta velocidad

Principios básicos del cableado de líneas de señal de PCB de alta velocidad

(1) selección razonable del número de capas: los circuitos de alta frecuencia a menudo tienen una alta integración y una alta densidad de líneas de tela, por lo que es necesario utilizar placas multicapa para el cableado, que también es un medio eficaz para reducir la interferencia. La selección racional del número de capas puede reducir en gran medida el tamaño de los pcb, aprovechar al máximo la capa intermedia para establecer el blindaje, lograr mejor la puesta a tierra cercana, reducir efectivamente la inducción parasitaria, acortar efectivamente la distancia de transmisión de la señal y reducir en gran medida la interferencia cruzada entre las señales. Todos estos pitidos favorecen el funcionamiento confiable de los circuitos de alta frecuencia. Algunos datos muestran que el ruido de las placas de cuatro capas del mismo material es 20 DB menor que el de las placas de doble cara, pero cuanto mayor sea el número de capas, más complejo será el proceso de fabricación y mayor será el costo.

(2) reducir la flexión de los cables entre los pines de los componentes del Circuito de alta velocidad: es mejor que los cables del cableado del Circuito de alta frecuencia sean completamente rectos. Si es necesario doblar, se pueden utilizar líneas plegables o circulares de 45 °, lo que permite reducir la emisión externa y el acoplamiento mutuo de señales de alta frecuencia.

(3) acortar los cables entre los pines de los componentes del Circuito de alta frecuencia: la forma más eficaz de satisfacer el cableado más corto es reservar el cableado de la red de alta velocidad clave antes del cableado automático.

(4) reducir la superposición entre las capas de alambre entre los pines de los componentes del Circuito de alta frecuencia: la llamada reducción de la superposición entre las capas de alambre se refiere a la reducción de los agujeros utilizados en la conexión de los componentes. Un agujero puede traer condensadores distribuidos de aproximadamente 0,5pf, y reducir el número de agujeros puede aumentar significativamente la velocidad.

(5) preste atención a la interferencia cruzada introducida al cableado paralelo cercano de la línea de señal: si no se puede evitar la distribución paralela, se puede organizar una gran área de tierra en el lado opuesto de la línea de señal de desprendimiento de dientes planos para reducir considerablemente la interferencia. El cableado paralelo en la misma capa es casi inevitable, pero las direcciones de cableado de las dos capas adyacentes deben ser perpendiculares entre sí. En el cableado de circuitos de alta frecuencia, es mejor realizar el cableado horizontal y vertical en capas adyacentes. Cuando no se puede evitar el cableado paralelo en la misma capa, se puede colocar una gran área de tierra en el reverso del PCB para reducir la interferencia. Esta es una placa de doble cara de uso común. Cuando se utilizan placas multicapa, se puede utilizar una capa de Potencia intermedia para realizar esta función. El tablero de PCB recubierto de cobre no solo puede mejorar la capacidad antiinterferencia de alta frecuencia, sino que también tiene grandes beneficios para la disipación de calor y la mejora de la resistencia del pcb. Además, si la malla de estaño se coloca en la apertura de fijación del PCB en el chasis metálico, no solo se puede mejorar la resistencia de fijación y garantizar un buen contacto, sino que también se puede utilizar el chasis metálico para formar una línea pública adecuada.

(6) implementar medidas de circunvalación de tierra para líneas de señal particularmente importantes o elementos acústicos y elásticos locales. El procesamiento parcial de grupos de relojes y otras unidades es muy beneficioso para la creación de sistemas de alta velocidad.

(7) varios cables de señal no pueden formar circuitos ni circuitos de corriente.

(8) se instalarán condensadores de desacoplamiento de alta frecuencia cerca de cada bloque de circuitos integrados.

Diseño de la línea de tierra

El cable de tierra está diseñado en equipos electrónicos, y una forma importante de controlar la interferencia es la puesta a tierra. Si puedes combinar correctamente el blindaje de las alas y la boca, puedes resolver la mayoría de los problemas de interferencia. En los dispositivos electrónicos, la estructura de puesta a tierra incluye aproximadamente la puesta a tierra del sistema, la puesta a tierra del Gabinete (puesta a tierra blindada), la puesta a tierra digital (puesta a tierra lógica) y la puesta a tierra analógica. En el diseño del cable de tierra, debemos prestar atención a los siguientes 4 puntos.

1) elija correctamente la puesta a tierra de un solo punto y la puesta a tierra de varios puntos. En los circuitos de barba falsa, la frecuencia de funcionamiento de la señal suele ser inferior a 1 mhz, la influencia de la inducción entre el cableado y los componentes es menor, mientras que el árbol de anillo formado por el circuito de tierra tiene una mayor influencia. Se debe adoptar un método de puesta a tierra de un punto. Cuando la frecuencia de funcionamiento de la señal es superior a 10 mhz, la resistencia del suelo se vuelve grande. en este momento, la resistencia del suelo debe reducirse en la medida de lo posible y se debe adoptar el método de puesta a tierra multipunto más cercano. Cuando la frecuencia de trabajo es de 1 a 10 mhz, si se utiliza un punto de tierra, la longitud del suelo no debe exceder de 1 / 20 de la longitud de onda, de lo contrario se debe utilizar un punto de tierra multipunto.

2) separar los circuitos digitales de los analógicos. Cuando hay tanto circuitos lógicos de alta velocidad como circuitos lineales en los pcb, deben separarse en la medida de lo posible. Los cables de tierra de los dos no deben mezclarse y deben conectarse a los cables de tierra de la fuente de alimentación. Trate de aumentar el área de tierra del circuito lineal.

3) engrosar el cable de tierra tanto como sea posible. Si el cable de tierra es muy fino, la corriente de tierra cambiará con el cambio de la corriente, lo que provocará que el nivel de señal de tiempo del dispositivo electrónico sea inestable y el rendimiento antiruido disminuya. Por lo tanto, el cable de tierra del mausoleo debe ser lo más grueso posible para que pueda permitir tres veces la corriente eléctrica a través del pcb. Si es posible, el ancho del cable de tierra debe ser superior a 3 mm.

4) cuando el cable de tierra forma un circuito cerrado, cuando se diseña un sistema de cable de tierra de PCB compuesto solo por circuitos digitales, el cable de tierra debe diseñarse como un circuito cerrado, lo que puede mejorar significativamente la resistencia al ruido. La razón es que hay más componentes de circuitos integrados en el diseño de pcb, especialmente cuando hay componentes con mayor consumo de energía, debido a la limitación del espesor del cable de tierra, se producirá una gran diferencia de potencial eléctrico en el cable de tierra, lo que dará lugar a una disminución de la capacidad de resistencia al ruido. Si el cable de tierra forma un circuito, la diferencia de potencial eléctrico se reducirá, mejorando así la resistencia al ruido de los equipos electrónicos.