Microwave Teknolojisi - Yüksek frekans ve yüksek yoğunluk PCB tasarım tasarımı düşünceleri

Ağımdaki aygıtlar yüksek hızlı, düşük güç tüketiminin yönünde gelişiyor, küçük boyutlu ve yüksek karşılaşma yönünde. PCB tasarımı elektronik ürün tasarımının önemli bir sahnesidir. Elektronik komponentler arasındaki bağlantı ve fonksiyonu fark edebilir, ve bu da elektrik teslimat devresinin önemli bir parçası. Yüksek frekans devrelerinde daha yüksek integrasyon ve daha yüksek düzenleme yoğunluğu vardır. Bu yüzden düzeni yüksek hızlı ve yüksek yoğunluğunluğun anne tablosu için nasıl daha mantıklı ve bilimsel yapmak çok önemlidir.

Yüksek hızlı PCB düzeni tasarım düşünceleri

Elektrik şematik diagramları tasarladığında, yapısal ihtiyaçları ve fonksiyonel bölüme göre çoklu fonksiyonel modül tahtaları kullanılmalı ve her fonksiyonel tahta PCB'nin fiziksel boyutu ve kurulma yöntemi belirlenmeli. Hata ayıklama ve tutuklama, korumak, sıcaklık dağıtmak ve EMI performansının uygun uygulaması da düşünmeli.

Düzeni planladığında, anahtar devreleri, sinyal çizgileri, düzenleme yönteminin detaylarını ve takip edilecek düzenleme plan ını belirlemelisiniz. PCB tasarım sürecindeki birkaç adımların incelemesi, analizi ve değiştirmesi üzerinden. Bütün düzenleme süreci tamamlandıktan sonra, daha ileri tasarımdan önce bütün kuralları kontrol etmek sorun değil.

Çok katı PCB düzeni tasarımı hakkında:

Yüksek frekans devreleri genellikle yüksek yoğunlukta dizaynı oluşturur. Bu yüzden, çoklu katı tahtalarının kullanımı genellikle araştırmaları azaltmak için gerekli ve etkili bir yoldur. PCB düzenleme sahasında, masanın boyutunu ve sayısını mantıklı planlamak gerekiyor, böylece ortalama katı tasarım için tamamen kullanılabilir ki, bu sadece temel tedavi yapılabilir, parazitik etkinliğini azaltır, sinyal transmisi uzunluğunu kısaltır, ama sinyali ve diğer faktörleri de büyük olarak azaltır. Yukarıdaki metodlar yüksek frekans devrelerin güvenilirlik tasarımına yardım ediyor. Aynı çarşaf materyali kullanılırsa bile dört katı tahtasının sesi iki taraflı tahtadan 20 dB aşağıdır. Ancak, daha fazla PCB katları, üretim süreci daha karmaşık ve maliyeti daha yüksek. Bu PCB düzeninde, uygun PCB katlarının sayısını seçmek üzere mantıklı bir komponent düzeni de yapmalıdır. Tasarımı tamamlamak için uygun düzenleme kurallarını planlayın ve kullanın. Aşağıdaki sekiz nokta çoklukatlı PCB düzeni tasarımının etrafında belirlenmiştir:

Çok katı PCB düzeni tasarımı

1. Yüksek frekans devre katlarının arasındaki karşılaştırma ipleri daha az, daha iyi.

Bu, bağlantıda kullanılan daha az Via'nın daha iyi anlamına gelir. Via'nın 0,5pF dağıtılmış kapasitesini getirebilir ve Via'nın sayısını azaltmak cevap hızını arttırabilir ve veri hatalarının olasılığını azaltır.

2. Yüksek frekans devreğinin parçaları arasındaki ilk kısa sürece daha iyi.

Sinyalin radyasyon şiddeti sinyal çizginin sürücü uzunluğuna proporcional. Yüksek frekans sinyal düzenlemesi daha kolay aygıtlarına eşlik etmek. Bu yüzden, sinyal saat, kristal oscillatör, DDR verileri, LVDS, USB ve HDMI gibi yüksek frekans sinyal hatları için, sürücü uzunluğu daha kısa, daha iyi ve uzay varsa, paketlenmeli.

3. Yüksek frekans elektronik ekipmanlarda, bu kadar küçük bir sürücük aracılığı, daha iyi.

Yüksek frekans kabloları için düzgün bir çizgi kullanmak en iyisi. Eğer bağlamak zorundaysanız, 45 derece rotasyonu ya da arc rotasyonu kullanabilirsiniz. Bu şartlar sadece düşük frekans devrelerinde bakra yağmurunun bağlantı gücünü geliştirmek için kullanılır ve yüksek frekans devrelerinde bu şartları yerine getirmek ve yüksek frekans sinyalleri arasındaki etkileme ve bağlantı arayüzünü azaltmak için kullanılır.

4. Parallel düzenleme ve yakın uzaklardaki sinyal çizgiler tarafından tanıtılan "karıştırma" konusuna dikkat edin.

Yüksek frekans devre dönüşü için yakın uzaklarda paralel sinyal çizgiler tarafından tanıtılan "karıştırma" konusuna dikkat vermelidir. Crosstalk doğrudan bağlanmadığı sinyal çizgiler arasındaki bağlantı fenomeni anlatır. Yüksek frekans sinyalleri elektromagnetik dalgalar şeklinde transmis çizgisinin üzerinde yayıldığına göre sinyal çizgi anten olarak hareket edecek ve elektromagnetik alanın enerjisi transmis çizgisinin etrafında yayılacak. Elektromagnetik alanların birleşmesi yüzünden, sinyaller arasındaki istenmeyen ses sinyalleri karışık konuşma denir. PCB katmanının parametreleri, sinyal çizgilerinin uzanımı, yayılan ve alın terminallerin elektrik özellikleri ve sinyal çizgilerinin bağlantısı yöntemlerinin hepsi kesiş konuşmasına belli etkisi var. Bu yüzden,

(1) Eğer iki kablo arasında ciddi bir karışık konuşma olursa, eğer fırlatma alanı izin verirse, iki kablo arasında yerel kablo veya yer uça ğını yerleştirebilirsiniz. Bu iki kablo arasında bir rol oynayabilir ve karışık konuşmayı azaltır.

(2) Sinyal çizginin etrafında uzay kendisi değişken elektromagnetik alanı varsa, paralel dağıtım kaçınılmazsa, paralel sinyal çizginin diğer tarafında büyük bir alan "toprak" ayarlanabilir ki bu araştırmaları çok azaltır.

(3) Yeterince düzenleme alanının alanında yakın sinyal çizgilerin arasındaki uzay arttırılabilir ve sinyal çizgilerin paralel uzunluğunu azaltabilir. Saat çizgi paralel yerine anahtar sinyal çizgisine perpendikli olmalı.

(4) Eğer aynı kattaki paralel çizgiler neredeyse ineksiz olursa, birbirlerine yakın katlarda perpendikli olmalılar.

(5) Dijital devrelerde, her zamanki saat sinyali hızlı bir kenar değiştirme sinyalidir ve dış karışık konuşması çok büyük. Bu yüzden tasarımda, saat çizgisinin yerleştirilmesi ve yer çizgisinin dağıtılmış kapasiteleri azaltması için daha fazla yer yaratması tavsiye edildi.

(6) Yüksek frekans sinyal saati mümkün olduğunca düşük voltaj farklı saat sinyallerini kullanmalı ve perforasyonun bütünlüğüne dikkat etmeli.

(7) Boş ayağı sürdürmeyin, fakat yere veya elektrik temsiline bağlanmayın, çünkü sürdürme kablosu yayılan antene ile eşit olabilir ve yerleştirme yayılımı engelleyebilir.

5. Yüksek frekans dijital sinyal yeryüzü kablo ve analog sinyal yeryüzü kablosu izole edilmeli.

Analog yeryüzü kablosu, dijital yeryüzü kablosu, etc. ile ortak yeryüzü kablosuna bağlanırken, yüksek frekans boğuk manyetik kemeleri bağlamak veya doğrudan izole etmek için kullanın ve uygun tek nokta bağlantısını seçin. Yer kablosunun kapasitesinin yüksek frekans dijital sinyalleri uyumsuz ve ikisinin arasında doğru voltaj farkı var ve yüksek frekans dijital sinyal kablosu sık sık içeriyor. Dijital sinyale doğrudan bağlanıldığında, yüksek frekans sinyali temel alan harmonik komponent sinyali ve analog sinyali temel edilir. Yüksek frekans sinyali harmonik analog sinyallerin araştırmasına yerleştirilecek. Bu yüzden normal şartlar altında, yüksek frekans dijital sinyal ve analog sinyalin yeryüzü kablosu, dijital toprak ve analog toprak arasındaki karışık konuşmadan kaçırmak için ayrılmalı.

6. IC modülünün enerji tasarımının yüksek frekans kapasitesini arttır.

Her IC modülünün enerji teslimatı pinlerinin yakınlarında yüksek frekans çözümleme kapasitelerini ekle. IC modülünün enerji teslimatının yüksek frekans deşikliği kapasitesini arttırmak enerji teslimatının yüksek frekans harmoniğinin araştırmasını etkili olarak bastırabilir.

7. Döndüğünde dönüşten kaçın.

Döndüğünde, farklı yüksek frekans sinyalleri bir döngü oluşturmalı. Eğer boşalmazsa, dönüş alanı mümkün olduğunca küçük olmalı.

8. Anahtar sinyali, impedance uygulamalarını sağlamak zorundadır.

İmparator sürecinde, impedans eşleşmediğinde, sinyal transmis kanalında yansıtılacak, bu sintezleştirilmiş sinyal kapatılmasına sebep olacak ve sinyal mantıklı sınıf yakınlarına dönüştürecek. Refleksiyonları yok etmek için temel yöntem, yayınlanmış sinyalin engellemesine uygun olmaktır. Yükleme impedansı ve transmisyon çizgisinin karakteristik impedansı arasındaki fark büyükdür ve yansıtma büyükdür, sinyal transmisyon çizgisinin özellikleri mümkün olduğunca yük ve impedans ile eşit olmalı. Aynı zamanda, PCB'deki iletişim hatının aniden veya köşesinde değişemeyeceğini ve iletişim hatının noktaları arasında mümkün olduğunca sürekli devam edemeyeceğini belirtmeli, yoksa transmit hatının her bölümü arasında yansıtmalar olacak. Yüksek hızlı PCB düzenlemesini gerçekleştirdiğinde bu düzenleme kurallarına uymalı:

(1) LVDS yönetim kuralları. LVDS sinyalleri farklı şekilde yönlendirilmesi gerekiyor, 7 mil genişliğinde ve 6 mil boyunca bir çizgi uzaklığında.

(2) USB düzenleme kuralları. Diferenciel sürücü USB sinyalleri gerekiyor, çizgi genişliği 10 mil, çizgi uzay 6 mil, yerel çizgi ve sinyal çizgi uzay 6 mil;

(3) HDMI düzenleme kuralları. HDMI sinyal farklı dönüştürme gerekiyor, çizgi genişliği 10mil, çizgi boşluğu 6mil ve HDM1 farklı sinyal arasındaki iki toplam arasındaki boşluğu 20mil aştır.

(4) DDR düzenleme kuralları. DDR sürücüsü mümkün olduğunca sinyaller yumruklamaması gerekiyor. Sinyal çizgileri aynı genişliğinde ve çizgiler eşit olarak uzaktadır. Wiring signaller arasındaki karışık konuşmayı azaltmak için 3W prensipine uymalı.

Sinyaller arasındaki karışık konuşmayı azaltın

Yukarıdaki tasarım metodlarına da, yüksek frekans sinyalleri yolculuğunda büyük elektromanyetik radyasyona yakın oluyor. Mühendisler, PCB'yi sürdürürken yüksek hızlı sinyal bölümünden kaçırmayı veya ağaç bölümünden kaçırmayı denemeli. Eğer yüksek frekans sinyal çizgi enerji temsili ve yerle bağlanırsa, elektromagnet dalgası tarafından oluşturduğu radyasyon enerji temsili ile aşağı katı çok azaltılacak. Kısa olarak, yüksek frekans devrelerinde genelde yüksek derece integrasyon ve yüksek sürükleme yoğunluğu vardır. Çok katı tahtalarının kullanımı, araştırmaları azaltmak için gerekli ve etkili bir yoldur. PCB Düzenleme sahasında, yazdırılmış devre tahtasının belirli bir katmanın boyutu mantıklı olarak seçilmesi gerekiyor. Orta katmanın kalkanı ayarlamak için tamamen kullanılabilir ve yeryüzü uça ğına yakın ulaşabilirler.