1. Γενική ιατρική
Στο σχεδιασμό των PCB, προκειμένου να καταστεί ο σχεδιασμός των κυκλωμάτων υψηλής συχνότητας πιο λογικός και να βελτιωθεί η αντιπαρεμβατική απόδοση, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι ακόλουθες πτυχές:
(1) Εύλογη επιλογή στρώσεων Κατά τη δρομολόγηση πλακετών κυκλωμάτων υψηλής συχνότητας σε σχεδιασμό PCB, το εσωτερικό επίπεδο στη μέση χρησιμοποιείται ως στρώμα ισχύος και γείωσης, το οποίο μπορεί να παίξει ρόλο θωράκισης, να μειώσει αποτελεσματικά την παρασιτική επαγωγή, να συντομεύσει το μήκος των γραμμών σήματος και να μειώσει τη διασταυρούμενη παρεμβολή μεταξύ των σημάτων.
(2) Λειτουργία δρομολόγησης Η λειτουργία δρομολόγησης πρέπει να είναι σύμφωνη με την περιστροφή υπό γωνία 45° ή την περιστροφή τόξου, η οποία μπορεί να μειώσει την εκπομπή σήματος υψηλής συχνότητας και την αμοιβαία σύζευξη.
(3) Μήκος καλωδίου Όσο μικρότερο είναι το μήκος του καλωδίου, τόσο το καλύτερο. Όσο μικρότερη είναι η παράλληλη απόσταση μεταξύ δύο καλωδίων, τόσο το καλύτερο.
(4) Αριθμός οπών διέλευσης Όσο λιγότερος είναι ο αριθμός των οπών διέλευσης, τόσο το καλύτερο.
(5) Κατεύθυνση καλωδίωσης μεταξύ των στρώσεων Η κατεύθυνση της καλωδίωσης μεταξύ των στρώσεων πρέπει να είναι κάθετη, δηλαδή το πάνω στρώμα να είναι οριζόντιο και το κάτω στρώμα να είναι κάθετο, έτσι ώστε να μειωθούν οι παρεμβολές μεταξύ των σημάτων.
(6) Η αυξημένη επίστρωση χαλκού γείωσης μπορεί να μειώσει τις παρεμβολές μεταξύ των σημάτων.
(7) Η συμπερίληψη της σημαντικής επεξεργασίας γραμμής σήματος, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ικανότητα αντι-παρεμβολής του σήματος, φυσικά, μπορεί επίσης να συμπεριληφθεί η επεξεργασία πηγής παρεμβολής, έτσι ώστε να μην μπορεί να επηρεάσει άλλα σήματα.
(8) Τα καλώδια σήματος δεν δρομολογούν τα σήματα σε βρόχους. Δρομολογούν τα σήματα σε λειτουργία αλυσιδωτής σύνδεσης.
2. Προτεραιότητα καλωδίωσης
Προτεραιότητα γραμμής βασικού σήματος: αναλογικό μικρό σήμα, σήμα υψηλής ταχύτητας, σήμα ρολογιού και σήμα συγχρονισμού και άλλη καλωδίωση προτεραιότητας βασικών σημάτων
Αρχή της πυκνότητας πρώτα: Ξεκινήστε την καλωδίωση από τις πιο σύνθετες συνδέσεις στην πλακέτα. Ξεκινήστε την καλωδίωση από την περιοχή της πλακέτας με την πιο πυκνή καλωδίωση.
Σημεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη:
Α. Προσπαθήστε να παρέχετε ένα ειδικό επίπεδο καλωδίωσης για βασικά σήματα όπως σήματα ρολογιού, σήματα υψηλής συχνότητας και ευαίσθητα σήματα, και να διασφαλίσετε την ελάχιστη περιοχή βρόχου. Εάν είναι απαραίτητο, θα πρέπει να υιοθετήσετε χειροκίνητη καλωδίωση προτεραιότητας, θωράκιση και αύξηση της απόστασης ασφαλείας. Διασφαλίστε την ποιότητα του σήματος.
β. Το περιβάλλον ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC) μεταξύ του επιπέδου ισχύος και της γης είναι κακό, επομένως θα πρέπει να αποφεύγονται σήματα ευαίσθητα σε παρεμβολές.
γ. Το δίκτυο με απαιτήσεις ελέγχου σύνθετης αντίστασης θα πρέπει να καλωδιώνεται όσο το δυνατόν περισσότερο σύμφωνα με τις απαιτήσεις μήκους και πλάτους γραμμής.
3, καλωδίωση ρολογιού
Η γραμμή του ρολογιού είναι ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες που επηρεάζουν την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα. Κάντε λιγότερες τρύπες στη γραμμή του ρολογιού, αποφύγετε όσο το δυνατόν περισσότερο να περπατάτε με άλλες γραμμές σήματος και μείνετε μακριά από γενικές γραμμές σήματος για να αποφύγετε παρεμβολές με τις γραμμές σήματος. Ταυτόχρονα, η τροφοδοσία ρεύματος στην πλακέτα θα πρέπει να αποφεύγεται για να αποτρέπονται παρεμβολές μεταξύ της τροφοδοσίας και του ρολογιού.
Εάν υπάρχει ένα ειδικό τσιπ ρολογιού στην πλακέτα, δεν μπορεί να τοποθετηθεί κάτω από τη γραμμή, θα πρέπει να τοποθετηθεί κάτω από τον χαλκό, εάν είναι απαραίτητο, μπορεί επίσης να είναι ειδικό για την έκτασή του. Για πολλούς ταλαντωτές κρυστάλλου αναφοράς τσιπ, αυτοί οι ταλαντωτές κρυστάλλου δεν πρέπει να βρίσκονται κάτω από τη γραμμή, για να τοποθετηθεί η απομόνωση χαλκού.
4. Γραμμή σε ορθή γωνία
Η καλωδίωση ορθής γωνίας απαιτείται γενικά για την αποφυγή της κατάστασης στην καλωδίωση των PCB και έχει σχεδόν γίνει ένα από τα πρότυπα για τη μέτρηση της ποιότητας της καλωδίωσης, επομένως πόσο αντίκτυπο θα έχει η καλωδίωση ορθής γωνίας στη μετάδοση σήματος; Κατ' αρχήν, η δρομολόγηση ορθής γωνίας θα προκαλέσει αλλαγή στο πλάτος της γραμμής μεταφοράς, με αποτέλεσμα την ασυνέχεια της σύνθετης αντίστασης. Στην πραγματικότητα, όχι μόνο η δρομολόγηση ορθής γωνίας, αλλά και η δρομολόγηση οξείας γωνίας μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στην σύνθετη αντίσταση.
Η επίδραση της δρομολόγησης ορθής γωνίας στο σήμα αντικατοπτρίζεται κυρίως σε τρεις πτυχές:
Καταρχάς, η γωνία μπορεί να είναι ισοδύναμη με το χωρητικό φορτίο στη γραμμή μεταφοράς, επιβραδύνοντας τον χρόνο ανόδου.
Δεύτερον, η ασυνέχεια της σύνθετης αντίστασης θα προκαλέσει ανάκλαση του σήματος.
Τρίτον, EMI που παράγεται από την άκρη δεξιάς γωνίας.
5. Οξεία γωνία
(1) Για ρεύμα υψηλής συχνότητας, όταν το σημείο καμπής του σύρματος παρουσιάζει ορθή ή ακόμα και οξεία γωνία, κοντά στη γωνία, η πυκνότητα μαγνητικής ροής και η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι σχετικά υψηλές, θα εκπέμπεται ισχυρό ηλεκτρομαγνητικό κύμα και η αυτεπαγωγή εδώ θα είναι σχετικά μεγάλη, η επαγωγική θα είναι μεγαλύτερη από την αμβλεία γωνία ή τη στρογγυλεμένη γωνία.
(2) Για την καλωδίωση διαύλου του ψηφιακού κυκλώματος, η γωνία της καλωδίωσης είναι αμβλεία ή στρογγυλεμένη, η περιοχή της καλωδίωσης είναι σχετικά μικρή. Υπό τις ίδιες συνθήκες απόστασης γραμμών, η συνολική απόσταση γραμμών καταλαμβάνει 0,3 φορές μικρότερο πλάτος από την ορθή στροφή.
6. Διαφορική δρομολόγηση
Βλ. Διαφορική καλωδίωση και αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης
Το Διαφορικό Σήμα χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο στο σχεδιασμό κυκλωμάτων υψηλής ταχύτητας, επειδή τα πιο σημαντικά σήματα στα κυκλώματα χρησιμοποιούν πάντα διαφορική δομή. Ορισμός: Με απλά λόγια, σημαίνει ότι ο οδηγός στέλνει δύο ισοδύναμα, αντιστρέφοντα σήματα και ο δέκτης καθορίζει εάν η λογική κατάσταση είναι "0" ή "1" συγκρίνοντας τη διαφορά μεταξύ των δύο τάσεων. Το ζεύγος που μεταφέρει το διαφορικό σήμα ονομάζεται διαφορική δρομολόγηση.
Σε σύγκριση με τη συνηθισμένη δρομολόγηση σήματος μονού άκρου, το διαφορικό σήμα έχει τα πιο προφανή πλεονεκτήματα στις ακόλουθες τρεις πτυχές:
α. Ισχυρή ικανότητα αντι-παρεμβολής, επειδή η σύζευξη μεταξύ των δύο διαφορικών καλωδίων είναι πολύ καλή, όταν υπάρχει παρεμβολή θορύβου από έξω, είναι σχεδόν συνδεδεμένη με τις δύο γραμμές ταυτόχρονα και ο δέκτης ενδιαφέρεται μόνο για τη διαφορά μεταξύ των δύο σημάτων, έτσι ώστε ο θόρυβος κοινής λειτουργίας από έξω να μπορεί να ακυρωθεί πλήρως.
β. μπορεί να αναστείλει αποτελεσματικά την ηλεκτρομαγνητική παρενέργεια (EMI). Ομοίως, επειδή η πολικότητα δύο σημάτων είναι αντίθετη, τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία που εκπέμπονται από αυτά μπορούν να αλληλοεξουδετερωθούν. Όσο πιο στενή είναι η σύζευξη, τόσο λιγότερη ηλεκτρομαγνητική ενέργεια απελευθερώνεται στον έξω κόσμο.
γ. Ακριβής τοποθέτηση χρονισμού. Δεδομένου ότι οι αλλαγές μεταγωγής των διαφορικών σημάτων βρίσκονται στη διασταύρωση δύο σημάτων, σε αντίθεση με τα συνηθισμένα σήματα μονού άκρου που βασίζονται σε τάση υψηλού και χαμηλού κατωφλίου, η επίδραση της τεχνολογίας και της θερμοκρασίας είναι μικρή, γεγονός που μπορεί να μειώσει τα σφάλματα χρονισμού και είναι πιο κατάλληλο για κυκλώματα με σήματα χαμηλού πλάτους. Η LVDS (διαφορική σηματοδότηση χαμηλής τάσης), η οποία είναι δημοφιλής σήμερα, αναφέρεται σε αυτήν την τεχνολογία διαφορικής σηματοδότησης μικρού πλάτους.
Για τους μηχανικούς PCB, το πιο σημαντικό είναι να διασφαλιστεί ότι τα πλεονεκτήματα της διαφορικής δρομολόγησης μπορούν να αξιοποιηθούν πλήρως στην πραγματική δρομολόγηση. Ίσως αρκεί η επαφή με τους ανθρώπους του Layout να κατανοήσουν τις γενικές απαιτήσεις της διαφορικής δρομολόγησης, δηλαδή, "ίσο μήκος, ίση απόσταση".
Το ίσο μήκος χρησιμεύει για να διασφαλιστεί ότι τα δύο διαφορικά σήματα διατηρούν αντίθετη πολικότητα ανά πάσα στιγμή και μειώνουν τη συνιστώσα κοινής λειτουργίας. Η ισαπόσταση χρησιμεύει κυρίως για να διασφαλιστεί ότι η διαφορά σύνθετης αντίστασης είναι συνεπής και να μειωθεί η ανάκλαση. Η φράση «όσο το δυνατόν πιο κοντά» είναι μερικές φορές απαίτηση για διαφορική δρομολόγηση.
7. Γραμμή φιδιού
Η ελικοειδής γραμμή είναι ένα είδος διάταξης που χρησιμοποιείται συχνά στη διάταξη. Ο κύριος σκοπός της είναι να ρυθμίσει την καθυστέρηση και να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις του σχεδιασμού χρονισμού του συστήματος. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να συνειδητοποιήσουν οι σχεδιαστές είναι ότι τα καλώδια που μοιάζουν με φίδι μπορούν να καταστρέψουν την ποιότητα του σήματος και να αλλάξουν την καθυστέρηση μετάδοσης και θα πρέπει να αποφεύγονται κατά την καλωδίωση. Ωστόσο, στον πραγματικό σχεδιασμό, προκειμένου να διασφαλιστεί επαρκής χρόνος διατήρησης των σημάτων ή να μειωθεί η χρονική μετατόπιση μεταξύ της ίδιας ομάδας σημάτων, είναι συχνά απαραίτητο να κουρδιστεί σκόπιμα.
Σημεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη:
Ζεύγη γραμμών διαφορικού σήματος, γενικά παράλληλες γραμμές, που διέρχονται όσο το δυνατόν λιγότερο από την οπή, πρέπει να τρυπηθούν, θα πρέπει να είναι δύο γραμμές μαζί, προκειμένου να επιτευχθεί αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης.
Μια ομάδα λεωφορείων με τα ίδια χαρακτηριστικά θα πρέπει να δρομολογείται όσο το δυνατόν περισσότερο δίπλα-δίπλα για να επιτευχθεί ίσο μήκος. Η οπή που ξεκινά από το patch pad είναι όσο το δυνατόν πιο μακριά από το pad.
Ώρα δημοσίευσης: 05 Ιουλίου 2023
