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L'actualité PCB
Techniques de câblage des panneaux à haute fréquence multicouches
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Techniques de câblage des panneaux à haute fréquence multicouches

2021-08-22
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Author:Aure

Wiring skills of multi-layer high frequency boards

How to draw a good Plaque à haute fréquence multicouche, the editor of Zhongke Circuit will share with you the wiring skills of the Plaque à haute fréquence multicouche, J'espère que ça aidera tout le monde..

Multi-layer Carte de circuit haute fréquence Tendance à une intégration élevée et à une densité de câblage élevée. The use of multi-layer circuit boards is not only necessary for wiring, Est également un moyen efficace de réduire les interférences. Au stade de la mise en page, a reasonable selection of the printed board size with a certain number of layers can make full use of the intermediate layer to set up the shield, Meilleure mise à la terre la plus proche, and effectively reduce the parasitic inductance and shorten the signal transmission length, Entre - temps, toutes ces méthodes sont utiles pour améliorer la fiabilité des circuits à haute fréquence..

When the same material is used, the noise of the four-layer circuit board is (2)0dB lower than that of the Carte de circuit recto - verso. However, Il y a une autre question.. The higher the number of PCB Carte de circuit haute fréquence (Plaque à haute fréquence multicouches), the more complex the manufacturing process and the higher the unit cost. This requires that in addition to selecting the appropriate number of layers when performing PCB Layout PCB circuit board (multi-layer high frequency board), Une planification raisonnable de la disposition des composants est également nécessaire., and use the correct wiring rules to complete the design.
(1). Moins de couches de plomb sont utilisées alternativement entre les broches d'un dispositif de circuit à haute fréquence, C'est mieux.
The so-called "the less the inter-layer alternation of the leads, "Mieux" signifie moins de trous utilisés lors de la connexion des composants, the better. A via can bring about 0.Capacité distribuée 5pf, reducing the number of vias can significantly increase the speed and reduce the possibility of data errors.
2. The shorter the lead between the pins of the high-frequency circuit device, the better
The radiation intensity of the signal is proportional to the trace length of the signal line. The longer the high-frequency signal lead, Plus il est facile de se connecter aux composants voisins. Alors..., Pour horloge et autres signaux, crystal oscillator, Données DDR, LVDS lines, Ligne USB, Les lignes HDMI et autres lignes de signalisation à haute fréquence doivent être aussi courtes que possible..
3. Moins de flexion du fil entre les broches de l'électronique à grande vitesse, the better
The lead wire of high-frequency circuit wiring is best to adopt a full straight line, Ça doit changer.. It can be turned by a 4.5-degree broken line or a circular arc. Cette exigence ne s'applique qu'à l'amélioration de la résistance à la fixation des feuilles de cuivre dans les circuits à basse fréquence., while in high-frequency circuits, Cette exigence a été satisfaite.. One requirement can reduce the external emission and mutual coupling of high-frequency Signal.
4. Pay attention to the "crosstalk" introduced by signal lines in parallel with close distances
High-frequency circuit wiring should pay attention to the "crosstalk" introduced by the close parallel routing of signal lines. Crosstalk est le phénomène de couplage entre les lignes de signal qui ne sont pas directement connectées. Parce que les signaux à haute fréquence sont transmis le long de la ligne de transmission sous forme d'ondes électromagnétiques, the signal line will act as an antenna, L'énergie du champ électromagnétique sera émise autour de la ligne de transmission. Undesirable noise signals are generated due to the mutual coupling of electromagnetic fields between the signals. Ça s'appelle crosstalk.. The parameters of the PCB board (Plaque à haute fréquence multicouche) layer, the spacing of the signal lines, Caractéristiques électriques des extrémités d'entraînement et de réception, and the signal line termination method all have a certain impact on the crosstalk. Alors..., in order to reduce the crosstalk of high-frequency signals, it is required to do the following as much as possible when wiring:
1. Try to use low-voltage differential clock signals and wrap the ground for high-frequency signal clocks, and pay attention to the integrity of the ground punching;
2. If parallel wiring in the same layer is almost unavoidable, Dans deux couches adjacentes, the direction of the wiring must be perpendicular to each other;
3. Si l'espace de câblage le permet, insert a ground wire or ground plane between the two wires with more serious crosstalk, which can play a role of isolation and reduce crosstalk;
4. If the wiring space permits, Augmenter l'espacement entre les lignes de signalisation adjacentes, reduce the parallel length of the signal lines, and try to make the clock line perpendicular to the key signal line instead of parallel;
5. Lorsque des champs électromagnétiques variant dans le temps sont présents dans l'espace autour de la ligne de signal, if parallel distribution cannot be avoided, a large area of "ground" can be arranged on the opposite side of the parallel signal line to greatly reduce interference;
6. In digital circuits, Un signal d'horloge typique est un signal avec des changements de bord rapides, which have a large external crosstalk. Alors..., in the design, Le fil d'horloge doit être entouré d'un fil de terre et d'autres trous de fil de terre doivent être utilisés pour réduire la capacité distribuée., thereby reducing crosstalk;
7. Do not suspend the unused input terminal, but ground it or connect it to the power supply (the power supply is also grounded in the high-frequency signal loop), Parce que la ligne de suspension peut être équivalente à une antenne de transmission, and the grounding can inhibit the transmission. Il a été prouvé que l'utilisation de cette méthode pour éliminer les conversations croisées a parfois un effet immédiat..


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5. Avoid loops formed by wiring
All kinds of high-frequency signal traces should not form a loop as much as possible. If it is unavoidable, La zone de la boucle doit être aussi petite que possible.
6. Add high-frequency decoupling capacitor to the power supply pin of the integrated circuit block
A high-frequency decoupling capacitor is added to the power supply pin of each integrated circuit block nearby. L'augmentation de la capacité de découplage à haute fréquence de la broche d'alimentation peut efficacement supprimer l'interférence harmonique à haute fréquence sur la broche d'alimentation.
7. Isolate the ground wire of high-frequency digital signal and analog signal ground wire
When the analog ground wire, Digital Ground Wire, etc. Connexion au sol commun, use high-frequency choke magnetic beads to connect or directly isolate and select a suitable place for single-point interconnection. Le potentiel de mise à la terre des signaux numériques à haute fréquence est généralement incohérent. There is often a certain voltage difference between the two directly. Et, the ground wire of the high-frequency digital signal often contains very rich harmonic components of the high-frequency signal. Lorsque le signal numérique au sol et le signal analogique au sol sont directement connectés, the harmonics of the high-frequency signal will interfere with the analog signal through the ground wire coupling. Therefore, under normal circumstances, Les fils de mise à la terre des signaux numériques à haute fréquence doivent être isolés des fils de mise à la terre des signaux analogiques., La méthode d'interconnexion en un seul point peut être utilisée au bon endroit, Ou une méthode d'interconnexion des billes d'étranglement à haute fréquence peut être utilisée.
8. Good signal impedance matching must be guaranteed
During the transmission of Plaque à haute fréquence multicouche signals, when the impedance does not match, Le signal sera reflété dans le canal de transmission, and the reflection will cause the synthesized signal to form an overshoot, Faire fluctuer le signal près du seuil logique.
La méthode de base pour éliminer la réflexion est de bien correspondre à l'impédance du signal transmis.. Since the greater the difference between the load impedance and the characteristic impedance of the transmission line, Plus la réflexion est grande, so the characteristic impedance of the signal transmission line should be made equal to the load impedance as much as possible. En même temps, note that the transmission line on the PCB (Plaque à haute fréquence multicouche) must not have sudden changes or corners, and try to keep the impedance of each point of the transmission line continuous, Sinon, il y aura une réflexion entre les segments de la ligne de transmission. This requires that in the high-speed PCB (Plaque à haute fréquence multicouche) wiring, the following wiring rules must be observed:
1. Règles de câblage USB. Requires USB signal differential routing, Largeur de ligne 10 mm, Espacement des lignes 6mil, ground line and signal line spacing 6mil;
2. Règles de câblage HDMI. Nécessite un routage différentiel du signal HDMI, Le poids de la ligne est de 10 mm, L'espacement des lignes est de 6mil, and the spacing between each two sets of HDMI differential signal pairs exceeds 20mil;
3. Règles de câblage LVDS. Nécessite un routage différentiel du signal LVDS, line width 7mil, line spacing 6mil, the purpose is to control the differential signal impedance of HDMI to 100+-15% ohm;
4. Règles de câblage DDR. DDR1 traces require signals not to go through holes as much as possible, Largeur égale de la ligne de signal, and lines are equally spaced. Les traces doivent respecter le principe 2W afin de réduire les échanges entre les signaux.. For high-speed devices of DDR2 and above, Des données à haute fréquence sont également nécessaires. The lines are equal in length to ensure the impedance matching of the signal.