Технология PCB - Каковы навыки высокоскоростного проектирования PCB?

Высокочастотные PCB часто имеют высокую степень интеграции и плотность проводов. Использование многослойных панелей не только необходимо для проводки, но и является эффективным средством уменьшения помех. На этапе компоновки PCB, разумный выбор размера печатной пластины с определенным количеством слоев, можно в полной мере использовать средний слой, чтобы установить экран, лучше реализовать недавнее заземление, эффективно снизить паразитную индуктивность, сократить длину передачи сигнала, сохраняя при этом большую надежность. Все эти методы способствуют надежности высокочастотных схем, таких как снижение амплитуды перекрестных помех сигнала. Используя тот же материал, четырехслойные пластины имеют на 20 дБ меньше шума, чем двухсторонние. Однако есть и проблема. Чем больше количество полуслоев ПХБ, тем сложнее процесс производства и тем выше удельная стоимость. Это требует, чтобы при проектировании PCB в дополнение к выбору подходящего слоя PCB - панели, но также требует разумного планирования компоновки компонентов, используя правильные правила проводки для завершения проектирования.

Чем меньше слой проводов чередуется между выводами высокочастотных схем, тем лучше

Так называемое « чем меньше интервалов между проводами, тем лучше » относится к сквозным отверстиям, используемым при соединении элементов (

Чем короче провод между выводами устройств ВЧ - схемы, тем лучше

Интенсивность излучения сигнала пропорциональна длине линии сигнала. Чем длиннее провод высокочастотного сигнала, тем легче подключиться к близлежащему к нему компоненту. Поэтому для таких сигналов, как часы, кристаллические генераторы, данные DDR, линии LVDS, линии USB, линии HDMI и другие высокочастотные линии сигнала, требуется как можно короче.

Чем меньше искривление проводов между выводами высокоскоростных электронных устройств, тем лучше

Вывод для проводки высокочастотных схем лучше всего использовать полную прямую, требующую поворота. Это требование используется только для повышения прочности медной фольги в низкочастотных схемах, в то время как в высокочастотных схемах это требование выполняется. Одно требование может уменьшить внешнюю эмиссию и связь высокочастотных сигналов.

4. Обратите внимание на "последовательные помехи", вводимые близкими параллельными сигнальными линиями

Высокочастотная проводка PCB должна обратить внимание на « последовательные помеха», вводимые сигнальными линиями в плотную параллельную проводку. Последовательные помехи - это явления связи между линиями сигнала, которые не подключены напрямую. Поскольку высокочастотные сигналы передаются вдоль линии передачи в виде электромагнитных волн, сигнальные линии будут действовать как антенны, а энергия электромагнитного поля будет излучаться вокруг линии передачи. Из - за связи электромагнитных полей между сигналами возникают нежелательные шумовые сигналы. Они называются перекрестными помехами (crosstalk). Параметры слоя PCB, расстояние между сигнальными линиями, электрические характеристики приводного и приемного концов, а также метод соединения сигнальных линий оказывают определенное влияние на последовательные помехи. Поэтому для уменьшения помех высокочастотных сигналов при проводке необходимо, насколько это возможно, сделать следующее:

(1) Вставка заземленных линий или плоскостей заземления между двумя проводами с более серьезными помехами, когда это позволяет пространство проводки, может служить изоляционным эффектом и уменьшать последовательные помехи;

(2) При изменении электромагнитного поля при наличии в пространстве вокруг сигнальной линии, если параллельного распределения избежать невозможно, можно разместить большую площадь « земной линии» на противоположной стороне параллельной сигнальной линии, чтобы значительно уменьшить помехи;

(3) Увеличить расстояние между соседними линиями сигнала, если это позволяет пространство проводки, уменьшить параллельную длину линии сигнала и попытаться сделать линию часов перпендикулярной линии сигнала нажатия, а не параллельной;

(4) Если параллельная проводка в одном и том же слое практически неизбежна, то в двух соседних слоях проводка должна быть направлена перпендикулярно друг другу;

(5) В цифровых схемах обычный часовой сигнал - это сигнал с быстрым изменением края и высоким внешним последовательным возмущением. Таким образом, при проектировании часовые линии должны быть окружены земной линией, и для уменьшения распределенной емкости следует использовать больше отверстий от земной линии, тем самым уменьшая помехи;

(6) Для высокочастотных сигнальных часов, насколько это возможно, используйте низковольтный дифференциальный тактовой сигнал и режим заземления пакета, а также обратите внимание на целостность заземления перфорации;

(7) Вместо того, чтобы подвешивать неиспользуемые входные зажимы, они заземлены или подключены к источнику питания (источник питания также заземлен в высокочастотном сигнальном контуре), поскольку подвешенные провода могут быть эквивалентны передающей антенне, заземление препятствует передаче. Практика показывает, что устранение перекрестных помех с помощью этого метода иногда может дать немедленный эффект.

5. Изоляция заземления высокочастотных цифровых и аналоговых сигналов

Когда аналоговые, цифровые и т. Д. Подключены к общей земле, используйте высокочастотные дроссельные магнитные шарики для соединения или прямой изоляции и выберите подходящее место для одноточечного соединения. Потенциал заземления высокочастотных цифровых сигнальных линий обычно не совпадает. Зачастую между ними существует разность напряжения. Кроме того, наземная линия высокочастотного цифрового сигнала обычно содержит очень богатый гармонический компонент высокочастотного сигнала. Когда заземление цифрового сигнала и заземление аналогового сигнала соединяются напрямую, гармоника высокочастотного сигнала мешает аналоговому сигналу через наземную связь. Поэтому при нормальных обстоятельствах заземление высокочастотного цифрового сигнала и заземление аналогового сигнала должны быть изолированы, и метод одноточечного соединения может быть использован в нужном месте или метод высокочастотного дроссельного магнитного соединения.

6. Добавление высокочастотных развязывающих конденсаторов к штуцеру питания блока ИС

Добавьте высокочастотные развязывающие конденсаторы к источнику питания каждого из близлежащих блоков ИС. Увеличение высокочастотной развязывающей емкости выводов питания может эффективно подавлять помехи высокочастотной гармоники на выводах питания.

7. Избегать формирования контуров проводов

Все виды высокочастотных сигнальных маршрутов должны быть как можно менее замкнутыми. Если это неизбежно, площадь контура должна быть как можно меньше.

Необходимо обеспечить хорошее соответствие сопротивления сигнала

Во время передачи сигнала, когда сопротивление не совпадает, сигнал отражается в канале передачи, а отражение приводит к образованию избыточного импульса синтетического сигнала, который колеблется вблизи логического порога.

Основной способ устранения отражения - хорошо соответствовать сопротивлению передаваемого сигнала. Поскольку чем больше разница между сопротивлением нагрузки и характеристическим сопротивлением линии передачи, тем больше отражение, поэтому характеристическое сопротивление линии передачи сигнала должно быть как можно больше равно сопротивлению нагрузки. В то же время, обратите внимание, что линия передачи на плате PCB не может иметь мутаций или углов поворота и старайтесь поддерживать непрерывность сопротивления в каждой точке линии передачи, иначе между секциями линии передачи будет отражение.