1. Praktyka ogólna
Aby projekt płytki drukowanej wysokiej częstotliwości był bardziej rozsądny, przy projektowaniu płytki PCB należy wziąć pod uwagę lepsze działanie przeciwzakłóceniowe pod kątem następujących aspektów:
(1) Rozsądny dobór warstw Podczas trasowania płytek drukowanych wysokiej częstotliwości w projektach PCB, wewnętrzna płaszczyzna pośrodku służy jako warstwa zasilania i uziemienia, która może odgrywać rolę ekranującą, skutecznie zmniejszać indukcyjność pasożytniczą, skracać długość linie sygnałowe i redukują zakłócenia krzyżowe pomiędzy sygnałami.
(2) Tryb trasowania Tryb trasowania musi być zgodny z obrotem pod kątem 45° lub toczeniem po łuku, co może zmniejszyć emisję sygnału o wysokiej częstotliwości i wzajemne sprzężenie.
(3) Długość kabla Im krótszy kabel, tym lepiej. Im krótsza równoległa odległość między dwoma przewodami, tym lepiej.
(4) Liczba otworów przelotowych Im mniejsza liczba otworów przelotowych, tym lepiej.
(5) Kierunek okablowania międzywarstwowego Kierunek okablowania międzywarstwowego powinien być pionowy, to znaczy górna warstwa jest pozioma, dolna warstwa jest pionowa, aby zmniejszyć zakłócenia między sygnałami.
(6) Powłoka miedziana, zwiększona miedziana powłoka uziemiająca może zmniejszyć zakłócenia między sygnałami.
(7) Włączenie ważnego przetwarzania linii sygnałowej może znacznie poprawić zdolność przeciwzakłóceniową sygnału, oczywiście może również polegać na włączeniu przetwarzania źródła zakłóceń, aby nie zakłócał innych sygnałów.
(8) Kable sygnałowe nie prowadzą sygnałów w pętlach. Kieruj sygnały w trybie połączenia łańcuchowego.
2. Priorytet okablowania
Priorytet linii sygnału klucza: mały sygnał analogowy, sygnał o dużej prędkości, sygnał zegara i sygnał synchronizacji oraz inne priorytetowe okablowanie sygnałów kluczowych
Zasada gęstości na pierwszym miejscu: okablowanie należy rozpocząć od najbardziej skomplikowanych połączeń na płycie. Rozpocznij okablowanie od najgęściej okablowanego obszaru płytki
Punkty warte uwagi:
A. Spróbuj zapewnić specjalną warstwę okablowania dla kluczowych sygnałów, takich jak sygnały zegara, sygnały o wysokiej częstotliwości i sygnały wrażliwe, i zapewnij minimalną powierzchnię pętli. Jeśli to konieczne, należy zastosować ręczne priorytetowe okablowanie, ekranowanie i zwiększenie odstępów bezpieczeństwa. Zapewnij jakość sygnału.
B. Środowisko EMC pomiędzy warstwą mocy a ziemią jest słabe, dlatego należy unikać sygnałów wrażliwych na zakłócenia.
C. Sieć wymagającą kontroli impedancji powinna być okablowana tak daleko, jak to możliwe, zgodnie z wymaganiami dotyczącymi długości i szerokości linii.
3, okablowanie zegara
Linia zegara jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na kompatybilność elektromagnetyczną. Zrób mniej dziur w linii zegara, unikaj chodzenia po innych liniach sygnałowych, o ile to możliwe, i trzymaj się z daleka od ogólnych linii sygnałowych, aby uniknąć zakłóceń z liniami sygnałowymi. Jednocześnie należy unikać zasilania na płycie, aby zapobiec zakłóceniom pomiędzy zasilaczem a zegarem.
Jeśli na płycie znajduje się specjalny chip zegarowy, nie może on przejść pod linią, należy go położyć pod miedzią, jeśli to konieczne, może być również wyjątkowy dla jego ziemi. W przypadku wielu referencyjnych oscylatorów kwarcowych, te oscylatory kwarcowe nie powinny znajdować się pod linią, aby położyć izolację miedzianą.
4. Linia pod kątem prostym
Okablowanie pod kątem prostym jest na ogół wymagane, aby uniknąć sytuacji w okablowaniu płytek drukowanych i stało się niemal jednym ze standardów pomiaru jakości okablowania. Jaki zatem wpływ będzie miało okablowanie pod kątem prostym na transmisję sygnału? W zasadzie routing pod kątem prostym powoduje zmianę szerokości linii przesyłowej, co skutkuje nieciągłością impedancji. W rzeczywistości nie tylko routing pod kątem prostym, ale także pod kątem tonowym i ostrym może powodować zmiany impedancji.
Wpływ trasowania pod kątem prostym na sygnał odzwierciedla się głównie w trzech aspektach:
Po pierwsze, narożnik może odpowiadać obciążeniu pojemnościowemu linii przesyłowej, spowalniając czas narastania;
Po drugie, nieciągłość impedancji spowoduje odbicie sygnału;
Po trzecie, EMI wytwarzane przez końcówkę kątową.
5. Kąt ostry
(1) W przypadku prądu o wysokiej częstotliwości, gdy punkt zwrotny drutu stanowi kąt prosty lub nawet ostry, w pobliżu narożnika gęstość strumienia magnetycznego i natężenie pola elektrycznego są stosunkowo wysokie, co powoduje promieniowanie silnej fali elektromagnetycznej i indukcyjność tutaj będzie stosunkowo duży, indukcyjny będzie większy niż kąt rozwarty lub kąt zaokrąglony.
(2) W przypadku okablowania magistrali obwodu cyfrowego narożnik okablowania jest rozwarty lub zaokrąglony, a powierzchnia okablowania jest stosunkowo mała. Przy tych samych warunkach odstępu między wierszami całkowity odstęp między wierszami zajmuje 0,3 razy mniejszą szerokość niż w przypadku skrętu pod kątem prostym.
6. Routing różnicowy
Por. Okablowanie różnicowe i dopasowanie impedancji
Sygnał różnicowy jest coraz szerzej stosowany w projektowaniu obwodów o dużej prędkości, ponieważ najważniejsze sygnały w obwodach zawsze wykorzystują strukturę różnicową. Definicja: W prostym języku angielskim oznacza to, że sterownik wysyła dwa równoważne, odwracające sygnały, a odbiornik określa, czy stan logiczny to „0”, czy „1”, porównując różnicę między dwoma napięciami. Para przenosząca sygnał różnicowy nazywana jest routingiem różnicowym.
W porównaniu ze zwykłym routingiem sygnału single-ended, sygnał różnicowy ma najbardziej oczywiste zalety w trzech następujących aspektach:
A. Silna zdolność przeciwzakłóceniowa, ponieważ sprzężenie między dwoma przewodami różnicowymi jest bardzo dobre, gdy występują zakłócenia szumów z zewnątrz, są one prawie połączone z dwiema liniami w tym samym czasie, a odbiornik dba tylko o różnicę między dwa sygnały, dzięki czemu można całkowicie wytłumić szum wspólny z zewnątrz.
B. może skutecznie hamować zakłócenia elektromagnetyczne. Podobnie, ponieważ polaryzacja dwóch sygnałów jest przeciwna, emitowane przez nie pola elektromagnetyczne mogą się wzajemnie znosić. Im bliższe sprzężenie, tym mniej energii elektromagnetycznej uwalnianej do świata zewnętrznego.
C. Precyzyjne pozycjonowanie rozrządu. Ponieważ zmiany przełączania sygnałów różnicowych znajdują się na przecięciu dwóch sygnałów, w przeciwieństwie do zwykłych sygnałów single-ended, które opierają się na wysokim i niskim napięciu progowym, wpływ technologii i temperatury jest niewielki, co może zmniejszyć błędy synchronizacji i jest bardziej nadaje się do obwodów z sygnałami o niskiej amplitudzie. Popularna obecnie technologia sygnalizacji różnicowej o małej amplitudzie odnosi się do technologii sygnalizacji różnicowej o małej amplitudzie.
Dla inżynierów PCB najważniejszą rzeczą jest zapewnienie pełnego wykorzystania zalet routingu różnicowego w rzeczywistym routingu. Być może tak długo, jak osoby kontaktowe z Layoutem zrozumieją ogólne wymagania routingu różnicowego, czyli „równej długości, równej odległości”.
Równa długość ma zapewnić, że dwa sygnały różnicowe będą przez cały czas utrzymywać przeciwną polaryzację i redukować składową wspólną. Równoważność ma głównie na celu zapewnienie stałej impedancji różnicowej i zmniejszenie odbicia. W przypadku routingu różnicowego czasami wymagane jest „Jak najbliżej”.
7. Linia węża
Linia serpentynowa to rodzaj układu, który jest często używany w układzie. Jego głównym celem jest dostosowanie opóźnienia i spełnienie wymagań projektu taktowania systemu. Pierwszą rzeczą, którą projektanci muszą zdać sobie sprawę, jest to, że wężowe przewody mogą zniszczyć jakość sygnału i zmienić opóźnienie transmisji, czego należy unikać podczas okablowania. Jednak w rzeczywistym projekcie, aby zapewnić wystarczający czas utrzymywania sygnałów lub zmniejszyć przesunięcie czasowe pomiędzy tą samą grupą sygnałów, często konieczne jest celowe nawijanie.
Punkty warte uwagi:
Pary linii sygnału różnicowego, zazwyczaj linie równoległe, przebiegające jak najniżej przez otwór, muszą być przebite, powinny składać się z dwóch linii razem, aby uzyskać dopasowanie impedancji.
Grupę autobusów o tych samych cechach należy poprowadzić obok siebie tak daleko, jak to możliwe, aby uzyskać jednakową długość. Otwór wychodzący z podkładki jest jak najdalej od podkładki.
Czas publikacji: 05 lipca 2023 r
