Progettazione PCB - La ragione per la linea serpentina di progettazione PCB ad alta velocità?

Prima di spiegare il cablaggio PCB prima di completare il lavoro di ispezione, vi introdurrò in primo luogo a tre tecniche di cablaggio speciali per PCB.

La linea di layout PCB sarà spiegata da tre aspetti: linea ad angolo retto, cablaggio differenziale e linea serpentina:

1. linea ad angolo retto (tre aspetti) L'influenza della linea ad angolo retto sul segnale si riflette principalmente in tre aspetti: in primo luogo, l'angolo può essere equivalente al carico capacitivo sulla linea di trasmissione, che rallenta il tempo di salita, e il secondo è che la discontinuità di impedenza causerà la riflessione del segnale, il terzo è la punta ad angolo retto generata da EMI, che supera il campo di progettazione RF 10GHz,

Questi piccoli angoli retti possono diventare il fulcro di problemi ad alta velocità.

2. Cablaggio differenziale ("lunghezza uguale, equidistante, piano di riferimento") Che cos'è un segnale differenziale (segnale differenziale)? Nella terminologia popolare, il driver invia due segnali invertiti equivalenti, e il ricevitore determina lo stato logico "0" o "1" confrontando la differenza tra le due tensioni. E la coppia di fili che trasportano segnali differenziali sono chiamati fili differenziali.

Rispetto al cablaggio del segnale singolo ordinario, il vantaggio più evidente del segnale differenziale risiede nei seguenti tre aspetti:

1) La capacità anti-interferenza è forte, perché l'accoppiamento tra le due linee differenziali è molto buono. Quando c'è interferenza di rumore dall'esterno, sono accoppiati alle due linee quasi allo stesso tempo e l'estremità ricevente presta attenzione solo alla differenza tra i due segnali, in modo che il rumore esterno comune può essere completamente cancellato.

2) Può efficacemente sopprimere l'IME. Per lo stesso motivo, a causa della polarità dei due segnali, i loro campi elettromagnetici esterni irradiati possono annullarsi a vicenda. Più vicino è l'accoppiamento, meno energia elettromagnetica rilasciata al mondo esterno.

3) Posizionamento preciso della temporizzazione, perché il cambiamento dell'interruttore differenziale del segnale si trova all'intersezione dei due segnali, a differenza dei segnali monoterminale ordinari che si basano sui giudizi di tensione di soglia alta e bassa, quindi attraverso questo processo, l'effetto della temperatura è piccolo e può essere ridotto Errore di temporizzazione è anche più adatto per circuiti di segnale a bassa ampiezza.

L'attuale popolare LVDS (Low Voltage Differential Signaling) si riferisce a questa tecnologia del segnale differenziale di piccola ampiezza.

3. Linea del serpente (regolare il ritardo) La linea del serpente è un metodo di cablaggio comunemente usato nel layout. Il suo scopo principale è quello di regolare il ritardo per soddisfare i requisiti di progettazione della temporizzazione del sistema. I parametri più critici sono la lunghezza di accoppiamento parallelo (Lp) e la distanza di accoppiamento (S). Ovviamente, quando il segnale viene trasmesso sulla linea serpentina, in modalità differenziale, ci sarà accoppiamento tra i segmenti di linea parallela, e più piccola S è, maggiore è l'Lp, maggiore è il grado di accoppiamento. Può portare a una riduzione del ritardo di trasmissione e ridurre notevolmente la qualità del segnale causata dal crosstalk. Il meccanismo può riferirsi all'analisi di modalità comune e modalità differenziale crosstalk.

Di seguito sono riportati alcuni suggerimenti per gli ingegneri di layout per affrontare le linee serpentine: 1) Massimizzare la distanza (S) del segmento parallelo, almeno superiore a 3h, dove h si riferisce alla distanza dalla linea del segnale al piano di riferimento.

È popolare per bypassare la linea Big Bend. Finché s è abbastanza grande, l'effetto di accoppiamento tra di loro può essere quasi completamente evitato.

2) Ridurre la lunghezza di accoppiamento LP. Quando il ritardo LP è due volte più vicino o superiore al tempo di aumento del segnale, il crosstalk risultante raggiungerà la saturazione.

3) Il ritardo di trasmissione del segnale causato dalla linea serpentina della linea di strip (linea di strip) o della linea di microstrip sepolta (microstrip incorporato) è inferiore al ritardo di trasmissione del segnale della linea di microstrip (microstrip).

In teoria, a causa della modalità differenziale crosstalk, la stripline non influenzerà la velocità di trasmissione.

4) I requisiti di temporizzazione ad alta velocità e rigorosi della linea di segnale, cercano di non prendere la linea serpentina, specialmente sulla linea di avvolgimento su piccola scala.

5) È spesso possibile utilizzare il cablaggio a serpentina a qualsiasi angolo, che può efficacemente ridurre l'accoppiamento tra di loro.

6) Progettazione PCB ad alta velocità, la linea serpentina non ha la cosiddetta capacità di filtraggio o anti-interferenza, che ridurrà solo la qualità del segnale, quindi può essere utilizzata solo per la corrispondenza delle serie temporali e non ha altro scopo.

7) A volte il metodo di avvolgimento del filo a spirale può essere considerato e l'effetto di visualizzazione della simulazione è migliore di quello del filo serpentino ordinario. Dopo il routing PCB, il cablaggio è completato? Ovviamente no! È anche molto necessario dopo il lavoro di ispezione del cablaggio PCB, quindi come controllare la progettazione e il cablaggio PCB, ma anche per saperne di più su altre conoscenze correlate.