Tecnologia RF - 10 suggerimenti per il layout PCB ad alta frequenza

Cablaggio della scheda multistrato del primo passo
Circuito ad alta frequenzaspesso hanno alta integrazione e alta densità di cablaggio. L'uso di circuiti stampati multistrato non è solo necessario per il cablaggio, ma anche un mezzo efficace per ridurre le interferenze. Nella fase di layout PCB, una selezione ragionevole di un certo numero di dimensioni del circuito stampato può fare pieno uso dello strato intermedio per impostare lo scudo, migliorare la messa a terra vicino, ridurre efficacemente l'induttanza parassitaria, accorciare la lunghezza di trasmissione e ridurre la conversazione incrociata del segnale. Tutti questi metodi hanno Conducente all'affidabilità dei circuiti ad alta frequenza. Secondo i dati, il rumore della scheda a quattro strati è 20dB inferiore a quello della scheda a due strati. Tuttavia, ci sono anche problemi. Maggiore è il numero di semistrati PCB, Più complicato è il processo di produzione e maggiore è il costo unitario. Questo ci richiede di selezionare il numero appropriato di Circuiti PCBper il layout PCB. Pianificazione corretta del layout dei componenti e regole di cablaggio corrette per completare la progettazione.
Secondo: Più piccola è la flessione del perno di apparecchiature elettroniche ad alta velocità, meglio è.

Il cavo di piombo del cablaggio del circuito ad alta frequenza è preferibilmente una linea completa, deve essere ruotato, e può essere piegato in una linea di 45 gradi o in un arco. Questo requisito è utilizzato solo per migliorare la resistenza di fissaggio del foglio di rame nei circuiti a bassa frequenza, e soddisfare il contenuto nei circuiti ad alta frequenza. Un requisito è quello di ridurre la trasmissione esterna e l'accoppiamento reciproco dei segnali ad alta frequenza.
Terzo: Più corto il cavo tra i pin dell'attrezzatura del circuito ad alta frequenza, meglio è.
L'intensità di radiazione del segnale è proporzionale alla lunghezza della traccia della linea del segnale. Più lungo è il cavo del segnale ad alta frequenza, più facile è accoppiarsi ai componenti vicini ad esso. Pertanto, i requisiti relativi ai dati relativi all'orologio del segnale, cristallo, DDR, and high-frequency signal lines (such as LVDS lines, USB lines and HDMI lines) are as short as possible.
Quarto: Meno la transizione tra gli strati di piombo tra i pin del dispositivo del circuito ad alta frequenza, meglio è.
The so-called "minimum alternation between lead layers is better" means that the fewer vias (Via) used in the component connection process, meglio è. Secondo questo aspetto, fori passanti possono portare circa 0.Capacità distribuita 5pF, e ridurre il numero di fori passanti può aumentare significativamente la velocità e ridurre la possibilità di errori di dati.
Quinto: Prestare attenzione alla linea di segnale "crosstalk" introdotta dalla linea parallela.
Il cablaggio del circuito ad alta frequenza dovrebbe prestare attenzione al "crosstalk" introdotto dalle linee di segnale parallele. Crosstalk si riferisce al fenomeno di accoppiamento tra linee di segnale che non sono direttamente collegate. Poiché i segnali ad alta frequenza sono trasmessi lungo la linea di trasmissione sotto forma di onde elettromagnetiche, la linea di segnale funge da antenna, e l'energia del campo elettromagnetico è emessa intorno alla linea di trasmissione, e l'accoppiamento del campo elettromagnetico tra i segnali di rumore indesiderati generati l'uno dall'altro è chiamato crosstalk. I parametri dello strato PCB, la spaziatura delle linee di segnale, le caratteristiche elettriche del conducente e del ricevitore, e la terminazione delle linee di segnale hanno tutti un certo impatto sul crosstalk. Pertanto, al fine di ridurre il crosstalk dei segnali ad alta frequenza, it is necessary to do the following as much as possible during the wiring process:
Inserting a ground or ground layer between two grounds that has serious crosstalk can isolate and reduce crosstalk when the wiring permessi di spazio.
Quando c'è un campo elettromagnetico variabile nel tempo nello spazio intorno alla linea del segnale, se la distribuzione parallela non può essere evitata, una grande area "terra" può essere posizionata sul lato opposto della linea di segnale parallela per ridurre notevolmente le interferenze.
Sulla premessa del cablaggio, space permits, aumentare la spaziatura tra linee di segnale adiacenti, ridurre la lunghezza parallela delle linee di segnale, la linea dell'orologio dovrebbe essere perpendicolare alla linea del segnale chiave invece che parallela.
Se le tracce parallele nello stesso strato sono quasi inevitabili, le direzioni delle tracce devono essere perpendicolari l'una all'altra in due strati adiacenti.
Nei circuiti digitali, Il solito segnale di clock è un segnale con un cambio di bordo veloce, e il crosstalk esterno è molto grande. Pertanto, nel disegno, la linea dell'orologio dovrebbe essere circondata da linee di terra e più fori di terra per ridurre la capacità distribuita, riducendo così le conversazioni incrociate.
Per orologi di segnale ad alta frequenza, cercare di utilizzare segnali differenziali di clock a bassa tensione e coprire il terreno. È necessario prestare attenzione all'integrità della confezione.
Non mettere a terra il terminale di ingresso inutilizzato, but ground it or connect it to the power supply (the power supply is also grounded in the high-frequency signal loop). Perché il cavo di sospensione può essere equivalente all'antenna di trasmissione, la messa a terra può sopprimere l'emissione. La pratica ha dimostrato che l'utilizzo di questo metodo per eliminare il crosstalk può talvolta avere effetto immediato.
Sixth: Add high-frequency unlocking capacitor to the power supply pin of the integrated circuit module
A high-frequency untwisting capacitor is added to the power supply pin of each integrated circuit block. Aumentare il condensatore di disaccoppiamento ad alta frequenza del pin dell'alimentazione elettrica può efficacemente sopprimere le armoniche ad alta frequenza sul pin dell'alimentazione elettrica e causare interferenze.
Il terreno del settimo segnale digitale ad alta frequenza è isolato dal terreno del segnale analogico.
Quando il cavo di massa analogico, filo di terra digitale, ecc. sono collegati al cavo di terra comune, Le sfere magnetiche turbolente ad alta frequenza dovrebbero essere utilizzate per il collegamento o l'isolamento diretto per selezionare un luogo adatto per l'interconnessione a punto singolo. Il potenziale di terra del segnale digitale ad alta frequenza è solitamente incoerente, e c'è solitamente una certa differenza di tensione tra i due. Inoltre, Il cavo di massa del segnale digitale ad alta frequenza ha solitamente componenti armoniche molto ricche del segnale ad alta frequenza. Quando la messa a terra del segnale digitale e la messa a terra del segnale analogico sono direttamente collegati, le armoniche del segnale ad alta frequenza interferiscono con il segnale analogico attraverso l'accoppiamento del filo di terra. Pertanto, generalmente, la messa a terra dei segnali digitali ad alta frequenza e la messa a terra dei segnali analogici sono separati, e il metodo di interconnessione a punto singolo o l'interconnessione di sfere magnetiche turbolente ad alta frequenza in una posizione appropriata può essere passato.
Eighth: Avoid the cycle formed by traces
Do not form loops. Tutti i tipi di tracce di segnale ad alta frequenza dovrebbero essere il maggior numero possibile. Se è inevitabile, rendere l'area di circolazione il più piccola possibile.
Ninth: Must ensure good signal impedance matching
During signal transmission, quando l'impedenza non corrisponde, il segnale sarà riflesso nel canale di trasmissione, e la riflessione supererà il segnale composito, facendo oscillare il segnale intorno alla soglia logica.
Il metodo di base per eliminare i riflessi è quello di abbinare bene l'impedenza del segnale trasmesso. Poiché la differenza tra l'impedenza di carico e l'impedenza caratteristica della linea di trasmissione è grande, la riflessione è anche grande. Pertanto, l'impedenza caratteristica della linea di trasmissione del segnale deve essere il più possibile uguale all'impedenza di carico. Allo stesso tempo, Va notato che la linea di trasmissione sul PCB non dovrebbe essere improvvisa o curva, e cercare di mantenere l'impedenza di ogni punto della linea di trasmissione continua, altrimenti ci saranno riflessi tra i segmenti della linea di trasmissione. Questo deve seguire le seguenti regole di cablaggio durante l'esecuzione di alta velocità Scheda PCB ad alta frequenza wiring:
USB wiring rules. Richiede il routing differenziale dei segnali USB. La larghezza della linea è di 10 mil, la distanza tra le linee è di 6 mil, e le linee di terra e segnale sono 6 mil di distanza.
Regole di cablaggio HDMI. È richiesto il cablaggio differenziale del segnale HDMI, la larghezza della linea è di 10 mil, e la distanza tra le linee è di 6 mil. La distanza tra ogni coppia di coppie di segnali differenziali HDMI supera i 20 mil.
Regole di cablaggio LVDS. Necessità di instradamento differenziale del segnale LVDS, larghezza della linea 7mil, spaziatura linea 6mil, the purpose is to control the differential signal impedance of HDMI to 100 + -15% ohm
DDR wiring rules. Il cablaggio DDR1 richiede che il segnale non passi attraverso il foro il più possibile. La larghezza delle linee di segnale è uguale, e le linee sono equidistanti dalle linee. La linea deve rispettare il principio 2W per ridurre la conversazione incrociata tra i segnali. Per dispositivi ad alta velocità DDR2 e superiori, sono richiesti dati ad alta frequenza. Le lunghezze di queste linee sono uguali per garantire la corrispondenza di impedenza dei segnali.
Tenth: Maintain the integrity of signal transmission
Maintain the integrity of signal transmission to prevent "ground bounce" caused by ground segmentation.