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Dati PCB

Dati PCB - Riepilogo dell'esperienza del layout e del cablaggio del circuito RF del telefono cellulare

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Dati PCB - Riepilogo dell'esperienza del layout e del cablaggio del circuito RF del telefono cellulare

Riepilogo dell'esperienza del layout e del cablaggio del circuito RF del telefono cellulare

2022-01-19
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Author:pcb

La progettazione del circuito stampato a radiofrequenza (RF) è spesso descritta come una "arte nera" a causa della sua incertezza teorica, ma questa visione è solo parzialmente vera e ci sono molte linee guida per la progettazione del circuito stampato RF che possono e non dovrebbero essere seguite regole trascurate. Tuttavia, quando si tratta di progettazione effettiva, il vero trucco è come compromettere queste linee guida e leggi quando non possono essere attuate con precisione a causa di vari vincoli di progettazione.


Naturalmente, ci sono molti importanti argomenti di progettazione RF che vale la pena discutere, tra cui l'abbinamento di impedenza e impedenza, materiali isolanti e laminati, e lunghezze d'onda e onde standing, quindi questi hanno un grande impatto sull'EMC ed EMI dei telefoni cellulari.


Le condizioni che devono essere soddisfatte quando si progetta un layout RF sono riassunte:

1. L'amplificatore RF ad alta potenza (HPA) e l'amplificatore a basso rumore (LNA) dovrebbero essere separati

Per isolare il più possibile l'amplificatore RF ad alta potenza (HPA) e l'amplificatore a basso rumore (LNA), basta mettere il circuito di trasmissione RF ad alta potenza lontano dal circuito di ricezione RF a bassa potenza. I telefoni cellulari hanno molte funzioni e molti componenti, ma lo spazio della scheda PCB è piccolo e considerando le limitazioni del processo di progettazione del cablaggio, tutti questi richiedono competenze di progettazione relativamente elevate. In questo momento, potrebbe essere necessario progettare una scheda PCB da quattro a sei strati e lasciarle lavorare alternativamente invece di lavorare allo stesso tempo. I circuiti ad alta potenza possono talvolta includere buffer RF e oscillatori a tensione controllata (VCO). Assicurarsi che ci sia almeno un intero terreno nell'area ad alta potenza sul PCB senza vias. Certo, più rame, meglio è. I segnali analogici sensibili devono essere tenuti il più lontano possibile dai segnali digitali e RF ad alta velocità.


2. Partizione fisica, partizioni elettriche Le partizioni di design possono essere scomposte in partizioni fisiche ed elettriche. Le partizioni fisiche riguardano principalmente problemi come il posizionamento dei componenti, l'orientamento e la schermatura; Le partizioni elettriche possono continuare ad essere scomposte in partizioni per la distribuzione di energia, tracce RF, circuiti e segnali sensibili e messa a terra.


Parliamo di partizionamento fisico. Il posizionamento elettronico dei componenti è la chiave per implementare una progettazione RF. Una tecnica efficace consiste nel fissare prima i componenti situati sul percorso RF e regolare il loro orientamento per ridurre al minimo la lunghezza del percorso RF, tenere l'ingresso lontano dall'uscita e separare i componenti per quanto possibile. circuiti di alimentazione e circuiti di bassa potenza. Un metodo efficace di impilamento del bordo è quello di organizzare il piano di terra principale (terra principale) sul secondo strato sotto lo strato superficiale ed eseguire le linee RF sullo strato superficiale il più possibile. Ridurre la dimensione della via sul percorso RF non solo riduce l'induttanza del percorso, ma riduce anche i giunti di saldatura fantasma sul terreno principale e riduce la possibilità di perdite di energia RF in altre aree all'interno dello stack. Nello spazio fisico, circuiti lineari come gli amplificatori multistadio sono di solito sufficienti per isolare più zone RF l'una dall'altra, ma i duplexer, i mixer e gli amplificatori/mixer IF hanno sempre più RF/IF I segnali interferiscono tra loro, quindi bisogna fare attenzione per minimizzare questo effetto.


Le tracce RF e IF dovrebbero essere incrociate il più possibile e un terreno dovrebbe essere distanziato tra di loro il più possibile. Il corretto percorso RF è molto importante per le prestazioni dell'intero PCB, motivo per cui il posizionamento dei componenti di solito occupa la maggior parte del tempo nella progettazione del PCB del telefono cellulare. Nella progettazione della scheda PCB del telefono cellulare, il circuito dell'amplificatore a basso rumore può essere solitamente posizionato su un lato della scheda PCB e l'amplificatore ad alta potenza può essere posizionato dall'altro lato e sono infine collegati all'estremità RF e all'elaborazione della banda base sullo stesso lato attraverso un duplexer. sull'antenna del dispositivo. Alcuni trucchi sono necessari per garantire che i vias dritti non trasferiscano l'energia RF da un lato all'altro della scheda e una tecnica comune è quella di utilizzare vias ciechi su entrambi i lati. Gli effetti negativi dei vias straight-through possono essere ridotti al minimo disponendo i vias straight-through in aree in cui entrambi i lati delle schede PCB sono liberi da interferenze RF. A volte non è possibile garantire un isolamento sufficiente tra più blocchi di circuito, nel qual caso è necessario considerare l'utilizzo di uno scudo metallico per schermare l'energia RF nell'area RF. Lo scudo metallico deve essere saldato al suolo e deve essere tenuto lontano dai componenti. una distanza adeguata, occupando così prezioso spazio sulla scheda PCB.


È molto importante garantire l'integrità del coperchio di protezione il più possibile. Le linee di segnale digitali che entrano nella copertura di schermatura metallica dovrebbero andare allo strato interno il più possibile e la scheda PCB sotto lo strato di cablaggio è lo strato di terra. La linea di segnale RF può uscire dal piccolo divario nella parte inferiore dello scudo metallico e lo strato di cablaggio nella fessura di terra, ma il più terreno possibile dovrebbe essere distribuito intorno allo spazio e il terreno su diversi strati può essere collegato insieme attraverso vie multiple.


Un corretto ed efficace disaccoppiamento della potenza del chip è anche molto importante. Molti chip RF con linee lineari integrate sono molto sensibili al rumore dell'alimentazione elettrica, in genere richiedono fino a quattro condensatori e un induttore di isolamento per chip per garantire che tutto il rumore dell'alimentazione sia filtrato. Un circuito integrato o un amplificatore spesso ha un'uscita open-drain, quindi è necessario un induttore pull-up per fornire un carico RF ad alta impedenza e un alimentatore DC a bassa impedenza. Lo stesso principio vale per il disaccoppiamento dell'alimentazione su questo lato induttore. Alcuni chip richiedono più alimentatori per funzionare, quindi potresti aver bisogno di due o tre insiemi di condensatori e induttori per disaccoppiarli separatamente, gli induttori sono raramente vicini tra loro in parallelo, in quanto questo creerebbe un trasformatore di nucleo dell'aria e inducerebbe interferenze tra loro con l'altro segnale, quindi la distanza tra di loro dovrebbe essere almeno l'altezza di uno dei dispositivi, o dovrebbero essere disposti ad angolo retto per ridurre la loro induttanza reciproca.


I principi del partizionamento elettrico sono generalmente gli stessi del partizionamento fisico, ma ci sono alcuni altri fattori coinvolti. Alcune parti del telefono funzionano a tensioni diverse e sono controllate da software per prolungare la durata della batteria. Ciò significa che il telefono deve funzionare su più fonti di alimentazione, il che crea più problemi con l'isolamento. L'alimentazione viene solitamente immessa sul connettore e viene immediatamente disaccoppiata per filtrare qualsiasi rumore dall'esterno della scheda prima di essere distribuita attraverso una serie di interruttori o regolatori di tensione. La maggior parte dei circuiti sui PCB del telefono cellulare hanno correnti DC abbastanza piccole, quindi la larghezza di traccia di solito non è un problema, tuttavia, una traccia separata ad alta corrente il più ampia possibile deve essere eseguita per l'alimentazione dell'amplificatore ad alta potenza per ridurre al minimo la caduta di tensione di trasmissione. Per evitare troppa perdita di corrente, sono necessarie più vie per passare corrente da uno strato all'altro. Inoltre, se l'amplificatore ad alta potenza non è sufficientemente disaccoppiato ai suoi pin di alimentazione, il rumore ad alta potenza si irradia su tutta la scheda e causerà vari problemi. La messa a terra degli amplificatori ad alta potenza è fondamentale e spesso richiede uno scudo metallico. Nella maggior parte dei casi, è anche fondamentale assicurarsi che l'uscita RF sia tenuta lontana dall'ingresso RF. Questo vale anche per amplificatori, buffer e filtri.


Nel peggiore dei casi, amplificatori e buffer hanno il potenziale di auto-oscillare se le loro uscite vengono alimentate ai loro ingressi con la fase e l'ampiezza adeguate. In ogni caso, lavoreranno stabilmente in qualsiasi condizione di temperatura e tensione. Infatti, possono diventare instabili e aggiungere segnali di rumore e intermodulazione al segnale RF. Se le linee di segnale RF devono essere ricollegate dall'ingresso del filtro all'uscita, ciò può danneggiare gravemente le caratteristiche di banda del filtro. Per ottenere un buon isolamento tra ingresso e uscita, in primo luogo, un terreno deve essere posizionato intorno al filtro e, in secondo luogo, un terreno deve essere posizionato nella zona inferiore del filtro e collegato al terreno principale intorno al filtro. È anche una buona idea mantenere le linee di segnale che devono passare attraverso il filtro il più lontano possibile dai pin del filtro. Inoltre, fai attenzione con la messa a terra ovunque sulla scheda, o introdurrai un canale di accoppiamento. A volte è possibile scegliere linee di segnale RF monoterminale o bilanciate, e qui si applicano gli stessi principi relativi all'interferenza incrociata e EMC/EMI. Le linee di segnale RF bilanciate possono ridurre il rumore e le interferenze incrociate se sono instradate correttamente, ma la loro impedenza è solitamente elevata e una larghezza di linea ragionevole dovrebbe essere mantenuta per ottenere un'impedenza che corrisponda alla sorgente, alla traccia e al carico.


Il cablaggio effettivo può Ci saranno alcune difficoltà. Un buffer può essere utilizzato per migliorare l'isolamento perché può dividere lo stesso segnale in due parti e usarlo per guidare circuiti diversi, soprattutto se lo LO può avere bisogno di un buffer per guidare più mixer. Quando il mixer raggiunge l'isolamento di modalità comune alle frequenze RF, non funzionerà correttamente. I buffer sono bravi ad isolare i cambiamenti di impedenza a frequenze diverse in modo che i circuiti non interferiscano tra loro. I buffer sono di grande aiuto nella progettazione, possono essere posizionati subito dopo il circuito che deve essere guidato, in modo che le tracce di uscita ad alta potenza siano molto brevi, perché il livello del segnale di ingresso del buffer è relativamente basso, quindi non sono facili da essere influenzati da altri circuiti sulla scheda. circuito che provoca interferenze.


Gli oscillatori controllati a tensione (VCO) convertono le tensioni mutevoli in frequenze mutevoli, una caratteristica utilizzata per la commutazione dei canali ad alta velocità, ma convertono anche piccole quantità di rumore sulla tensione di controllo in piccole variazioni di frequenza, che danno segnali RF aggiungono rumore.


Per garantire che non venga aggiunto alcun rumore, devono essere presi in considerazione i seguenti aspetti:In primo luogo, la larghezza di banda desiderata della linea di controllo può variare da DC a 2 MHz e il filtraggio per eliminare il rumore in una banda così ampia è quasi impossibile; In secondo luogo, la linea di controllo VCO è solitamente parte di un loop di feedback che controlla la frequenza, che è in molti Rumore può essere introdotto ovunque, quindi le linee di controllo VCO devono essere gestite con grande cura. Assicurarsi che il terreno sotto le tracce RF sia solido e che tutti i componenti siano saldamente collegati al terreno principale e isolati da altre tracce che possono introdurre rumore. Inoltre, assicurarsi che l'alimentazione del VCO sia adeguatamente disaccoppiata, poiché l'uscita RF del VCO tende ad essere un livello relativamente alto, il segnale di uscita VCO può facilmente interferire con altri circuiti, quindi deve essere prestata particolare attenzione al VCO.


Infatti, il VCO è spesso posizionato alla fine dell'area RF, e talvolta richiede uno scudo metallico. Il circuito risonante (uno per il trasmettitore e l'altro per il ricevitore) è legato al VCO, ma ha anche le sue caratteristiche. In poche parole, un circuito risonante è un circuito risonante parallelo con un diodo capacitivo che aiuta a impostare la frequenza di funzionamento VCO e modulare il parlato o i dati su un segnale RF. Tutti i principi di progettazione VCO si applicano ugualmente ai circuiti risonanti. I circuiti risonanti sono spesso molto sensibili al rumore a causa del loro numero considerevole di componenti, l'ampia distribuzione sulla scheda e tipicamente funzionano ad una frequenza RF molto elevata. I segnali sono solitamente disposti su perni adiacenti del chip, ma questi perni di segnale devono funzionare con induttori e condensatori relativamente grandi, il che a sua volta richiede che questi induttori e condensatori siano posizionati vicino tra loro e collegati di nuovo su un circuito di controllo sensibile al rumore. Non è facile farlo. L'amplificatore di controllo automatico del guadagno (AGC) è anche un posto soggetto a problemi e ci sarà un amplificatore AGC sia nei circuiti di trasmissione che di ricezione.


Gli amplificatori AGC sono solitamente efficaci nel filtrare il rumore, ma a causa della capacità dei telefoni cellulari di gestire rapidi cambiamenti nella potenza del segnale trasmesso e ricevuto, i circuiti AGC devono avere una larghezza di banda abbastanza ampia, il che rende facile introdurre amplificatori AGC su alcuni circuiti critici rumore. Buone tecniche di progettazione del circuito analogico devono essere seguite quando si progettano linee AGC, e questo ha a che fare con pin di ingresso ampli op molto brevi e percorsi di feedback molto brevi, entrambi devono essere tenuti lontani da tracce di segnale RF, IF o digitale ad alta velocità.

Inoltre, una buona messa a terra è essenziale e l'alimentazione elettrica al chip deve essere ben disaccoppiata. Se si deve eseguire un cavo lungo all'ingresso o all'uscita, è all'uscita, che di solito ha un'impedenza molto inferiore ed è meno incline al rumore induttivo. Di solito più alto è il livello del segnale, più facile è introdurre rumore in altri circuiti. In tutta la progettazione PCB, è un principio generale tenere i circuiti digitali lontani dai circuiti analogici il più possibile e si applica anche alla progettazione PCB RF. Il terreno analogico comune è spesso importante quanto il terreno utilizzato per schermare e separare le linee di segnale, quindi una pianificazione attenta, un posizionamento ponderato dei componenti e una stima accurata* del posizionamento sono tutti importanti nelle prime fasi della progettazione. Allo stesso modo, RF dovrebbe essere tenuto lontano da linee analogiche e alcuni segnali digitali molto critici. Tutte le tracce RF, i pad e i componenti devono essere riempiti con rame macinato il più possibile e collegati al terreno principale il più possibile. Se le tracce RF devono passare attraverso le linee del segnale, provare a instradare uno strato di terra collegato al terreno principale lungo le tracce RF tra di loro. Se non è possibile, assicurarsi che siano incrociati per ridurre al minimo l'accoppiamento capacitivo, e quanto più terra possibile intorno a ogni traccia RF, e collegarli al terreno principale. Inoltre, riducendo la distanza tra tracce RF parallele può ridurre l'accoppiamento induttivo. Un solido piano di terra monolitico posto direttamente sotto lo strato superficiale, l'effetto di isolamento, anche se un po 'di progettazione attenta altre pratiche funzionano. Su ogni strato della scheda PCB, posare più terreni possibile e collegarli al terreno principale. Posizionare le tracce il più vicino possibile per aumentare il numero di pad sugli strati interni del segnale e della distribuzione dell'energia, e regolare le tracce in modo da poter instradare i collegamenti a terra tramite pad isolati sulla superficie. I terreni liberi su vari strati del PCB dovrebbero essere evitati in quanto possono raccogliere o iniettare rumore come una piccola antenna. Nella maggior parte dei casi, se non riesci a collegarli al terreno principale, allora li rimuovi.


Scheda PCB


3.Nella progettazione della scheda PCB del telefono cellulare, dovrebbe prestare attenzione a diversi aspettiGestione dell'alimentazione elettrica e del cavo di terra Anche se il cablaggio nell'intera scheda PCB è ben completato, l'interferenza causata dalla mancanza di considerazione ponderata dell'alimentazione elettrica e del cavo di terra ridurrà le prestazioni del prodotto e a volte influenzerà anche il tasso di successo del prodotto. Pertanto, il cablaggio dei cavi di alimentazione e di massa dovrebbe essere preso sul serio e l'interferenza acustica generata dai cavi di alimentazione e di massa dovrebbe essere minimizzata per garantire la qualità dei prodotti. Per ogni ingegnere che è impegnato nella progettazione di prodotti elettronici, la ragione del rumore tra il cavo di terra e la linea elettrica è compresa, e ora solo la riduzione del rumore è espressa:(1) È ben noto che un condensatore di disaccoppiamento è aggiunto tra l'alimentazione elettrica e il cavo di terra. (2) Cercate di allargare la larghezza dell'alimentazione elettrica e del cavo di massa il più possibile. Il cavo di massa è più largo del cavo di alimentazione. 0.05~0.07mm, il cavo di alimentazione è 1.2~2.5mm. Per la scheda PCB del circuito digitale, un ampio cavo di terra può essere utilizzato per formare un loop, cioè può essere utilizzata una rete di terra (la terra del circuito analogico non può essere utilizzata in questo modo)(3) Utilizzare uno strato di rame di grande area come filo di terra e collegare i luoghi inutilizzati sulla scheda stampata al suolo come filo di terra. O fare una scheda multistrato, alimentazione elettrica, filo di terra ciascuno occupano uno strato.


Elaborazione a terra comune di circuiti digitali e circuiti analogiciOra ci sono molte schede PCB che non sono più un singolo circuito di funzione (circuito digitale o analogico), ma sono composte da una miscela di circuiti digitali e analogici. Pertanto, è necessario considerare l'interferenza reciproca tra di loro durante il cablaggio, in particolare l'interferenza acustica sul filo di terra. La frequenza del circuito digitale è alta e la sensibilità del circuito analogico è forte. Per la linea di segnale, la linea di segnale ad alta frequenza dovrebbe essere tenuta lontana per quanto possibile dai dispositivi sensibili del circuito analogico. Per la linea di terra, l'intera scheda PCB ha un solo nodo al mondo esterno. Pertanto, il problema del terreno comune digitale e analogico deve essere affrontato all'interno della scheda PCB, mentre la terra digitale e la terra analogica sono effettivamente separati all'interno della scheda e non sono collegati tra loro, solo all'interfaccia tra la scheda PCB e il mondo esterno (come le spine). Aspetta). Il terreno digitale è un po 'corto alla terra analogica, notare che c'è solo un punto di connessione. Ci sono anche diversi motivi sulla scheda PCB, che sono determinati dalla progettazione del sistema.


Le linee di segnale sono instradate sullo strato elettrico (di terra)Nel cablaggio di schede stampate a più strati, dal momento che non ci sono molte linee rimaste nello strato della linea di segnale, l'aggiunta di più strati causerà sprechi e aumenterà il carico di lavoro di produzione e il costo aumenterà di conseguenza. Per risolvere questa contraddizione, possiamo considerare il cablaggio sullo strato elettrico (terra). Il piano di potenza deve essere considerato per primo, seguito dal piano di terra. Perché l'integrità della formazione è preservata.


Gestione delle gambe di collegamento in conduttori di grande areaIn una grande area di messa a terra (elettricità), le gambe dei componenti comunemente utilizzati sono collegate ad esso e la gestione delle gambe di collegamento deve essere considerata in modo completo. Ci sono alcuni pericoli nascosti nella saldatura e nell'assemblaggio di componenti, come: 1. La saldatura richiede riscaldatori ad alta potenza. 2. È facile causare giunti di saldatura virtuali. Pertanto, tenendo conto delle prestazioni elettriche e delle esigenze di processo, viene realizzato un pad a forma di croce, che è chiamato scudo termico, comunemente noto come pad termico. Il sesso è notevolmente ridotto. La gamba elettrica (messa a terra) di una scheda multistrato è trattata allo stesso modo.


Il ruolo del sistema di rete nel cablaggio In molti sistemi CAD, il cablaggio è determinato dal sistema di rete. Se la griglia è troppo densa, anche se il numero di canali è aumentato, il passo è troppo piccolo e la quantità di dati nel campo dell'immagine è troppo grande, che deve avere requisiti più elevati sullo spazio di archiviazione dell'apparecchiatura e influenzare anche la velocità di calcolo dei prodotti elettronici informatici. grande influenza. E alcune vie non sono valide, come quelle occupate da cuscinetti di gambe componenti o occupate da fori di montaggio e fori fissi. Griglie troppo scarse e canali troppo pochi hanno un grande impatto sul tasso di distribuzione. Pertanto, ci deve essere un sistema di rete con densità ragionevole per sostenere il cablaggio. La distanza tra le gambe dei componenti standard è di 0,1 pollici (2,54 mm), quindi la base del sistema di rete è generalmente impostata a 0,1 pollici (2,54 mm) o meno di un multiplo integrale di 0,1 pollici, come: 0,05 pollici, 0,025 pollici, 0,02 pollici ecc.4.Abilità e metodi di progettazione della scheda PCB ad alta frequenza Utilizzare un angolo 45Â ° per gli angoli della linea di trasmissione per ridurre la perdita di ritorno


Devono essere adottati circuiti isolanti ad alte prestazioni i cui valori costanti di isolamento sono rigorosamente controllati dal livello. Questo approccio facilita la gestione efficiente dei campi elettromagnetici tra materiali isolanti e cablaggio adiacente.


È necessario migliorare le specifiche di progettazione della scheda PCB per l'incisione ad alta precisione. Considera di specificare un errore totale di +/- 0,0007 pollici di larghezza della linea, gestire sottosquadri e sezioni trasversali delle forme di cablaggio e specificare le condizioni di placcatura dei lati del cablaggio. La gestione complessiva della geometria del cablaggio (conduttore) e della superficie del rivestimento è importante per affrontare i problemi di effetto cutaneo associati alle frequenze delle microonde e per raggiungere queste specifiche.


C'è un'induttanza del rubinetto sui cavi sporgenti, quindi evitare di utilizzare componenti a piombo. Per ambienti ad alta frequenza, utilizzare componenti per montaggio superficiale.


Per via di segnale, evitare di utilizzare il processo di elaborazione via (pth) su schede sensibili, in quanto questo processo si tradurrà in induttanza di piombo alla via.


Fornire un piano terra ricco. I vias stampati sono utilizzati per collegare questi piani di terra per prevenire gli effetti dei campi elettromagnetici 3D sulla scheda.


Per scegliere la nichelatura elettrolitica o il processo di doratura ad immersione, non utilizzare il metodo HASL per la galvanizzazione. Questa superficie placcata fornisce un migliore effetto cutaneo per correnti ad alta frequenza (Figura 2). Inoltre, questo rivestimento altamente saldabile richiede meno piombo, contribuendo a ridurre l'inquinamento ambientale.


Maschera di saldatura impedisce il flusso della pasta di saldatura. Tuttavia, coprire l'intera superficie del pannello con materiale della maschera di saldatura comporterà grandi variazioni nell'energia elettromagnetica nella progettazione del microstrip a causa dell'incertezza dello spessore e delle proprietà isolanti sconosciute. La diga di saldatura è generalmente utilizzata come maschera di saldatura. il campo elettromagnetico. In questo caso, gestiamo la transizione tra microtrip e coassiale. In un cavo coassiale, i piani di terra sono intrecciati in un anello e distanziati uniformemente. In microtrip, il piano di terra è sotto la linea attiva. Ciò introduce alcuni effetti di bordo che devono essere compresi, previsti e presi in considerazione al momento della progettazione. Naturalmente, questo disallineamento si traduce anche in perdita di ritorno, che deve essere ridotta per evitare rumori e interferenze del segnale.5.Progettazione di compatibilità elettromagnetica La compatibilità elettromagnetica si riferisce alla capacità delle apparecchiature elettroniche di funzionare armoniosamente ed efficacemente in vari ambienti elettromagnetici. Lo scopo della progettazione di compatibilità elettromagnetica è quello di consentire alle apparecchiature elettroniche di sopprimere varie interferenze esterne, in modo che le apparecchiature elettroniche possano funzionare normalmente in un ambiente elettromagnetico specifico e allo stesso tempo ridurre le interferenze elettromagnetiche delle apparecchiature elettroniche stesse ad altre apparecchiature elettroniche.


Scegliere una larghezza ragionevole del filo Poiché l'interferenza di impulso prodotta dalla corrente transitoria sui fili stampati è causata principalmente dai componenti induttivi dei fili stampati, l'induttanza dei fili stampati dovrebbe essere minimizzata. L'induttanza del filo stampato è proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale alla sua larghezza, quindi fili corti e precisi sono utili per sopprimere le interferenze. Tracce dell'orologio, linee di segnale dei conducenti di fila o degli autisti di autobus spesso trasportano grandi correnti transitorie e le tracce dovrebbero essere mantenute il più breve possibile. Per i circuiti di componenti discreti, quando la larghezza del filo stampato è di circa 1,5 mm, può soddisfare pienamente i requisiti; Per i circuiti integrati, la larghezza del filo stampato può essere selezionata tra 0,2 e 1,0 mm.


Adottare la corretta strategia di cablaggio L'uso di cavi uguali può ridurre l'induttanza del filo, ma l'induttanza reciproca e la capacità distribuita tra i fili aumentano. Se il layout lo consente, utilizzare la struttura di cablaggio a rete a griglia. Il metodo specifico è quello di instradare orizzontalmente su un lato della scheda stampata e verticalmente sull'altro lato. I fori trasversali sono collegati da fori metallizzati.


Al fine di sopprimere la conversazione incrociata tra i conduttori della scheda stampata, il cablaggio a lunga distanza e uguale dovrebbe essere evitato per quanto possibile durante la progettazione del cablaggio e la distanza tra le linee dovrebbe essere mantenuta il più ampia possibile e la linea di segnale, la linea di terra e la linea di alimentazione non dovrebbero attraversare il più possibile. Impostare una traccia a terra tra alcune linee di segnale che sono molto sensibili alle interferenze può efficacemente sopprimere il crosstalk.


Per evitare radiazioni elettromagnetiche generate quando i segnali ad alta frequenza passano attraverso i fili stampati, occorre prestare attenzione anche ai seguenti punti durante il cablaggio del circuito stampato:(1) Minimizzare la discontinuità dei conduttori stampati, ad esempio, la larghezza dei conduttori non dovrebbe essere bruscamente cambiata, gli angoli dei conduttori dovrebbero essere superiori a 90 gradi e il routing a forma di anello è vietato. (2) Il cavo del segnale dell'orologio è soggetto a interferenze di radiazione elettromagnetica. Il cablaggio dovrebbe essere vicino al loop di terra e il driver dovrebbe essere vicino al connettore. (3) L'autista dell'autobus dovrebbe essere vicino all'autobus che vuole guidare. Per quei cavi che lasciano il circuito stampato, il driver dovrebbe essere proprio accanto al connettore. (4) Il cablaggio del bus dati dovrebbe sandwich un cavo di terra di segnale tra ogni due fili di segnale. Il ritorno a terra è posizionato proprio accanto ai cavi di indirizzo non importanti, poiché questi ultimi spesso portano correnti ad alta frequenza. (5) Quando si organizzano circuiti logici ad alta velocità, media velocità e bassa velocità sul bordo stampato.


Sopprimere l'interferenza riflessivaAl fine di sopprimere l'interferenza riflessiva che appare alla fine della linea stampata, fatta eccezione per esigenze particolari, la lunghezza della linea stampata dovrebbe essere accorciata il più possibile e dovrebbero essere utilizzati circuiti lenti. Se necessario, si può aggiungere la corrispondenza del terminale, cioè una resistenza corrispondente con lo stesso valore di resistenza viene aggiunta alla fine della linea di trasmissione al suolo e all'estremità dell'alimentazione elettrica. Secondo l'esperienza, per il circuito TTL generalmente più veloce, le misure di corrispondenza del terminale dovrebbero essere adottate quando le linee stampate sono più lunghe di 10 cm. Il valore di resistenza della resistenza corrispondente dovrebbe essere determinato in base alla corrente di azionamento in uscita e al valore della corrente di affondamento del circuito integrato.6.Utilizzare la strategia di routing della linea di segnale differenziale nel processo di progettazione del circuito circuitaleLe coppie di segnali differenziali che sono instradati molto vicini l'uno all'altro sono anche strettamente accoppiate l'uno all'altro. Questo accoppiamento reciproco riduce le emissioni EMI. Di solito (con alcune eccezioni) i segnali differenziali sono anche segnali ad alta velocità, quindi di solito si applicano le regole di progettazione ad alta velocità. Ciò vale soprattutto per il cablaggio dei segnali differenziali, soprattutto quando si progettano linee di segnale per linee di trasmissione. Ciò significa che dobbiamo progettare il routing delle linee di segnale con molta attenzione per garantire che l'impedenza caratteristica della linea di segnale sia continua e costante su tutta la linea di segnale.


Durante il layout e il processo di routing della coppia differenziale, speriamo che le due linee di scheda PCB nella coppia differenziale siano esattamente le stesse. Ciò significa che, in pratica, occorre fare ogni sforzo per garantire che le tracce PCB nella coppia differenziale abbiano esattamente la stessa impedenza e che le tracce siano della stessa lunghezza. Le tracce differenziali del circuito rf sono solitamente sempre instradate in coppia e la distanza tra di loro rimane costante ovunque lungo la direzione della coppia.