Technologie PCB - Considérations relatives au processus de conception de PCB

La technologie Gigabit Serial I / O offre des performances supérieures extrêmement exceptionnelles, mais ces performances supérieures nécessitent des conditions garanties, à savoir une bonne intégrité du signal. Par exemple, un fournisseur a signalé un taux d'échec de 90% lorsqu'il a d'abord essayé de concevoir des séries Gigabit haute vitesse pour des applications spécifiques. Pour augmenter le taux de réussite, nous devrons peut - être effectuer des simulations et adopter de nouveaux circuits de contournement plus complexes. Les performances GTP du FPGA Spartan - 6 dépendent de l'intégrité du signal du PCB. Les facteurs suivants doivent être pris en compte dans le processus de conception de PCB: la structure stratifiée de la carte, la disposition des composants et le câblage du signal.

Pour l'émetteur - récepteur GTP du FPGA Spartan - 6, la pile peut être divisée en deux groupes, à savoir la couche de distribution d'alimentation et la couche de routage du signal. La couche d'alimentation est utilisée pour connecter les broches d'alimentation mgtacc, mgtavccpll, mgtavttttx et mgtavttrx de GTP. Dans la pile, la ligne de signal de transmission de la couche de niveau de la terre fournit le chemin de retour du signal. Dans le même temps, comme il y a un plan de blindage entre les deux couches de signal, il n'est pas nécessaire de prendre en compte les problèmes à prendre en compte pour le câblage des couches adjacentes lors du câblage du signal, mais plutôt de fournir plus de chemins de signal. Le plan d'alimentation du GTP doit être étroitement adjacent au plan de masse pour augmenter l'effet de couplage. Le plan de masse peut fournir un blindage au plan de puissance du GTP et protéger le plan de puissance contre les interférences de bruit causées par les signaux de couche supérieure ou de couche suivante. En effet, considéré sous un autre angle, c'est - à - dire lorsque le bruit de l'alimentation apparaît dans la gamme des hautes fréquences, il devient de plus en plus difficile, à mesure que la fréquence augmente, de rechercher un condensateur capable de couvrir cette gamme de fréquences et d'atteindre l'effet de filtrage, jusqu'à ce qu'un tel condensateur ne puisse être trouvé. Au fur et à mesure que la valeur de la capacité diminue, les valeurs d'inductance parasite et de résistance associées du boîtier ne changent pas en conséquence, de sorte que la réponse en fréquence ne change pas beaucoup. Pour obtenir une meilleure distribution de puissance à haute vitesse, nous devons utiliser des couches de puissance et des couches de terre pour construire nos propres condensateurs. Pour atteindre plus efficacement nos objectifs, il est souvent nécessaire d'utiliser des plans de puissance et des plans de masse adjacents. La connexion entre les broches d'alimentation du GTP et le réseau de distribution joue un rôle clé dans les performances du GTP. Les PDN et les FPGA nécessitent des connexions à faible impédance et à faible bruit. L'alimentation GTP du FPGA peut supporter un bruit maximal de 10 mvpp. Dans la gamme de 10khz à 80mhz, les alimentations peuvent utiliser de petites surfaces planes. Ce petit plan de puissance ne doit pas couvrir la zone de l'interface selectio. Emplacement des condensateurs de conception PCB en plus de prendre en compte la valeur des condensateurs de dérivation, un autre aspect important à prendre en compte est le placement des condensateurs. La règle générale est que plus la capacité est grande, moins les exigences de placement sont strictes. Si la valeur du condensateur est petite, le condensateur doit être placé aussi près que possible des broches d'alimentation et de terre. Une méthode qui peut être utilisée consiste à enlever les traces et les trous de l'io générique inutilisé, en laissant place à la capacité de dérivation pour l'emplacement de la zone de segmentation de puissance GTP et l'emplacement du condensateur de filtrage GTP. Le routage du signal GTP signal Track et selectio signal Track doivent être évités sur les couches adjacentes et leurs voies de retour respectives doivent également rester séparées, Y compris les pores. Il est important de maintenir une certaine distance entre les paires de lignes différentielles et entre les lignes différentielles et les autres lignes. La règle générale est la suivante: la distance entre les paires de lignes adjacentes doit être au moins 5 fois supérieure à la distance entre les deux lignes de la paire de lignes. Les lignes différentielles Gigabit signal devraient éviter autant que possible de modifier la couche de câblage. Un soin particulier est nécessaire si le transport à travers les couches est nécessaire. Tout d'abord, un chemin de retour complet doit être fourni. Il faut donc coupler entre elles la couche de référence de la couche a et la couche de référence de la couche B. Le cas le plus idéal est que les deux couches de référence sont des strates. Dans ce cas, la voie de retour peut être réalisée en plaçant un autre perçage reliant les deux couches de référence à proximité du perçage de la couche de transport. Si les plans de référence sont différents (l'un est le plan de masse et l'autre le plan d'alimentation), il est nécessaire de placer le condensateur 0,01 ° f le plus près possible du trou de passage pour connecter les deux plans de référence, réduisant ainsi l'impédance de la voie de retour. De nombreux problèmes peuvent être rencontrés lors de la conception de PCB, mais un bon schéma de PCB peut être conçu simplement en prenant soin de chaque détail.