Należy wziąć pod uwagę następujące kwestie dotyczące zegara na desce:
1. Układ
a) Rezonator kwarcowy i powiązane z nim obwody powinny być umieszczone centralnie na płytce PCB i mieć dobrą geometrię, a nie w pobliżu interfejsu wejścia/wyjścia. Układu generowania zegara nie można wykonać w formie karty podrzędnej ani płytki podrzędnej, lecz na osobnej płytce zegara lub płycie nośnej.
Jak pokazano na poniższym rysunku, zielona część pola kolejnej warstwy jest dobra, aby nie przechodzić przez linię
b, tylko urządzenia związane z obwodem zegara w obszarze obwodu zegara PCB, unikaj układania innych obwodów i nie układaj innych linii sygnałowych w pobliżu lub pod kryształem: Używając płaszczyzny uziemienia pod obwodem generującym zegar lub kryształem, jeśli inne sygnały przechodzą przez płaszczyznę, co narusza funkcję odwzorowanej płaszczyzny, jeśli sygnał przechodzi przez płaszczyznę uziemienia, wystąpi mała pętla uziemienia, która wpłynie na ciągłość płaszczyzny uziemienia, a te pętle uziemienia będą powodować problemy przy wysokich częstotliwościach.
c. W przypadku kryształów zegarowych i obwodów zegarowych, w celu ekranowania można zastosować środki ekranowania;
d. Jeśli obudowa zegara jest metalowa, projekt płytki PCB należy umieścić pod miedzianym kryształem i upewnić się, że ta część i cała płaszczyzna uziemienia mają dobre połączenie elektryczne (poprzez porowatą masę).
Zalety układania kostki brukowej pod zegarem:
Układ wewnątrz oscylatora kwarcowego generuje prąd RF (częstotliwości radiowej), a jeśli kryształ jest zamknięty w metalowej obudowie, pin zasilania DC jest zależny od napięcia odniesienia DC i pętli odniesienia prądu RF wewnątrz kryształu, uwalniając prąd przejściowy generowany przez promieniowanie RF obudowy przez płaszczyznę uziemienia. Krótko mówiąc, metalowa obudowa jest anteną jednostronną, a warstwa bliskiego obrazu, warstwa płaszczyzny uziemienia, a czasami dwie lub więcej warstw, wystarczają do radiacyjnego sprzężenia prądu RF z masą. Dno kryształu jest również dobre do rozpraszania ciepła. Obwód zegara i podkładka pod kryształ zapewniają płaszczyznę mapowania, która może zmniejszyć prąd wspólny generowany przez powiązany kryształ i obwód zegara, zmniejszając w ten sposób promieniowanie RF. Płaszczyzna uziemienia pochłania również prąd RF w trybie różnicowym. Płaszczyzna ta musi być połączona z całą płaszczyzną uziemienia wieloma punktami i wymaga wielu otworów przelotowych, które mogą zapewnić niską impedancję. Aby wzmocnić efekt tej płaszczyzny uziemienia, obwód generatora zegara powinien znajdować się blisko niej.
Kryształy w obudowach SMT będą emitować większe promieniowanie energii RF niż kryształy w obudowach metalowych. Ponieważ kryształy montowane powierzchniowo to w większości obudowy plastikowe, prąd RF wewnątrz kryształu będzie promieniował w przestrzeń kosmiczną i sprzężony z innymi urządzeniami.
1. Udostępnij trasę zegara
Lepiej jest połączyć szybko narastający sygnał zbocza i sygnał dzwonka za pomocą topologii promieniowej niż łączyć sieć przy użyciu jednego wspólnego źródła sterowania, a każda trasa powinna być poprowadzona za pomocą środków końcowych zgodnie z jej charakterystyczną impedancją.
2. Wymagania dotyczące linii transmisji zegara i warstw PCB
Zasada routingu zegara: należy umieścić całą warstwę płaszczyzny obrazu w bezpośrednim sąsiedztwie warstwy routingu zegara, zmniejszyć długość linii i przeprowadzić kontrolę impedancji.
Nieprawidłowe okablowanie międzywarstwowe i niedopasowanie impedancji mogą skutkować:
1) Wykorzystanie dziur i przeskoków w okablowaniu powoduje nieintegralność pętli obrazu;
2) Napięcie udarowe na płaszczyźnie obrazu, spowodowane napięciem na pinie sygnałowym urządzenia, zmienia się wraz ze zmianą sygnału;
3) Jeśli linia nie uwzględnia zasady 3W, różne sygnały zegara będą powodować przesłuchy;
Podłączenie sygnału zegara
1. Linia zegarowa musi przebiegać przez wewnętrzną warstwę wielowarstwowej płytki PCB. Należy pamiętać o podążaniu za linią taśmową; jeśli chcesz podążać za warstwą zewnętrzną, użyj linii mikropaskowej.
2. Warstwa wewnętrzna zapewnia pełną płaszczyznę obrazu, może zapewnić ścieżkę transmisji RF o niskiej impedancji i generować strumień magnetyczny, aby zrównoważyć strumień magnetyczny źródłowej linii transmisyjnej. Im mniejsza odległość między źródłem a ścieżką powrotną, tym lepsze rozmagnesowanie. Dzięki ulepszonemu rozmagnesowaniu, każda pełna płaska warstwa obrazu płytki PCB o wysokiej gęstości zapewnia tłumienie na poziomie 6-8 dB.
3. Zalety płyt wielowarstwowych: jedna lub wiele warstw może być przeznaczonych do całego zasilania i płaszczyzny uziemienia, można je zaprojektować w dobry system odsprzęgający, zmniejszyć obszar pętli uziemienia, zmniejszyć promieniowanie trybu różnicowego, zmniejszyć zakłócenia elektromagnetyczne, zmniejszyć poziom impedancji sygnału i ścieżki powrotnej zasilania, zachować spójność całej impedancji linii, zmniejszyć przesłuchy między sąsiednimi liniami.
Czas publikacji: 05.07.2023
