1. Γενική πρακτική
Στη σχεδίαση PCB, προκειμένου να γίνει πιο λογικός ο σχεδιασμός της πλακέτας κυκλώματος υψηλής συχνότητας, η καλύτερη απόδοση κατά των παρεμβολών, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη από τις ακόλουθες πτυχές:
(1) Λογική επιλογή στρωμάτων Κατά τη δρομολόγηση πλακών κυκλωμάτων υψηλής συχνότητας σε σχέδιο 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 του γραμμές σήματος και μειώστε τη διασταυρούμενη παρεμβολή μεταξύ των σημάτων.
(2) Λειτουργία δρομολόγησης Η λειτουργία δρομολόγησης πρέπει να είναι σύμφωνη με τη στροφή 45° με γωνία ή 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 διαμπερών οπών Όσο μικρότερος είναι ο αριθμός των διαμπερών οπών, τόσο το καλύτερο.
(5) Κατεύθυνση καλωδίωσης ενδιάμεσων στρωμάτων Η κατεύθυνση της καλωδίωσης ενδιάμεσης στρώσης πρέπει να είναι κάθετη, δηλαδή, το επάνω στρώμα είναι οριζόντιο, το κάτω στρώμα είναι κάθετο, έτσι ώστε να μειωθεί η παρεμβολή μεταξύ των σημάτων.
(6) Η αυξημένη επίστρωση χαλκού γείωσης Η επίστρωση χαλκού μπορεί να μειώσει την παρεμβολή μεταξύ των σημάτων.
(7) Η συμπερίληψη της σημαντικής επεξεργασίας γραμμής σήματος, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ικανότητα κατά των παρεμβολών του σήματος, φυσικά, μπορεί επίσης να συμπεριλάβει την επεξεργασία της πηγής παρεμβολής, έτσι ώστε να μην μπορεί να παρεμβαίνει με άλλα σήματα.
(8) Τα καλώδια σήματος δεν δρομολογούν σήματα σε βρόχους.Σήματα διαδρομής σε λειτουργία αλυσίδας Daisy.
2. Προτεραιότητα καλωδίωσης
Προτεραιότητα γραμμής σήματος κλειδιού: αναλογικό μικρό σήμα, σήμα υψηλής ταχύτητας, σήμα ρολογιού και σήμα συγχρονισμού και άλλα βασικά σήματα καλωδίωση προτεραιότητας
Πρώτη αρχή της πυκνότητας: Ξεκινήστε την καλωδίωση από τις πιο σύνθετες συνδέσεις στην πλακέτα.Ξεκινήστε την καλωδίωση από την πιο πυκνά καλωδιωμένη περιοχή της πλακέτας
Σημεία που πρέπει να σημειωθούν:
Α. Προσπαθήστε να παρέχετε ένα ειδικό στρώμα καλωδίωσης για βασικά σήματα, όπως σήματα ρολογιού, σήματα υψηλής συχνότητας και ευαίσθητα σήματα, και εξασφαλίστε την ελάχιστη περιοχή βρόχου.Εάν είναι απαραίτητο, θα πρέπει να υιοθετηθούν χειροκίνητη καλωδίωση προτεραιότητας, θωράκιση και αύξηση των αποστάσεων ασφαλείας.Εξασφαλίστε την ποιότητα του σήματος.
σι.Το περιβάλλον EMC μεταξύ του επιπέδου ισχύος και του εδάφους είναι φτωχό, επομένως τα σήματα ευαίσθητα σε παρεμβολές θα πρέπει να αποφεύγονται.
ντο.Το δίκτυο με απαιτήσεις ελέγχου σύνθετης αντίστασης θα πρέπει να καλωδιωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο σύμφωνα με τις απαιτήσεις μήκους και πλάτους γραμμής.
3, καλωδίωση ρολογιού
Η γραμμή του ρολογιού είναι ένας από τους μεγαλύτερους παράγοντες που επηρεάζουν το EMC.Κάντε λιγότερες τρύπες στη γραμμή του ρολογιού, αποφύγετε να περπατάτε με άλλες γραμμές σήματος όσο το δυνατόν περισσότερο και μείνετε μακριά από τις γενικές γραμμές σήματος για να αποφύγετε παρεμβολές στις γραμμές σήματος.Ταυτόχρονα, η παροχή ρεύματος στην πλακέτα θα πρέπει να αποφεύγεται για να αποφευχθούν παρεμβολές μεταξύ του τροφοδοτικού και του ρολογιού.
Εάν υπάρχει ένα ειδικό τσιπ ρολογιού στον πίνακα, δεν μπορεί να πάει κάτω από τη γραμμή, θα πρέπει να τοποθετηθεί κάτω από τον χαλκό, εάν είναι απαραίτητο, μπορεί επίσης να είναι ειδικό για τη γη του.Για πολλούς ταλαντωτή κρυστάλλων αναφοράς τσιπ, αυτοί οι κρυσταλλικοί ταλαντωτές δεν πρέπει να βρίσκονται κάτω από τη γραμμή, για να τοποθετήσουν μόνωση χαλκού.
4. Γραμμή σε ορθή γωνία
Η καλωδίωση ορθής γωνίας απαιτείται γενικά για να αποφευχθεί η κατάσταση στην καλωδίωση PCB και έχει γίνει σχεδόν 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 ορθή γωνία δρομολόγησης θα προκαλέσει αλλαγή του πλάτους γραμμής της γραμμής μεταφοράς, με αποτέλεσμα την ασυνέχεια της σύνθετης αντίστασης.Στην πραγματικότητα, όχι μόνο η δρομολόγηση με δεξιά γωνία, αλλά και η οξεία δρομολόγηση γωνίας μπορεί να προκαλέσει αλλαγές στην σύνθετη αντίσταση.
Η επίδραση της ορθής γωνίας δρομολόγησης στο σήμα αντανακλάται κυρίως σε τρεις πτυχές:
Πρώτον, η γωνία μπορεί να είναι ισοδύναμη με το χωρητικό φορτίο στη γραμμή μεταφοράς, επιβραδύνοντας τον χρόνο ανύψωσης.
Δεύτερον, η ασυνέχεια σύνθετης αντίστασης θα προκαλέσει ανάκλαση σήματος.
Τρίτον, EMI που παράγεται από τη δεξιά άκρη γωνίας.
5. Οξεία γωνία
(1) Για ρεύμα υψηλής συχνότητας, όταν το σημείο στροφής του σύρματος παρουσιάζει ορθή γωνία ή ακόμη και οξεία γωνία, κοντά στη γωνία, η πυκνότητα της μαγνητικής ροής και η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι σχετικά υψηλά, θα εκπέμπουν ισχυρό ηλεκτρομαγνητικό κύμα και η επαγωγή εδώ θα είναι σχετικά μεγάλο, η επαγωγική θα είναι μεγαλύτερη από την αμβλεία γωνία ή τη στρογγυλεμένη γωνία.
(2) Για την καλωδίωση διαύλου του ψηφιακού κυκλώματος, η γωνία καλωδίωσης είναι αμβλεία ή στρογγυλεμένη, η περιοχή της καλωδίωσης είναι σχετικά μικρή.Κάτω από την ίδια συνθήκη απόστασης γραμμών, η συνολική απόσταση μεταξύ των γραμμών καταλαμβάνει 0,3 φορές λιγότερο πλάτος από τη δεξιά στροφή γωνίας.
6. Διαφορική δρομολόγηση
Πρβλ.Διαφορική καλωδίωση και αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης
Το διαφορικό σήμα χρησιμοποιείται όλο και πιο ευρέως στο σχεδιασμό κυκλωμάτων υψηλής ταχύτητας, επειδή τα πιο σημαντικά σήματα στα κυκλώματα χρησιμοποιούν πάντα διαφορική δομή.Ορισμός: Σε απλά αγγλικά, σημαίνει ότι ο οδηγός στέλνει δύο ισοδύναμα, αντιστρεπτικά 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:
ένα.Ισχυρή ικανότητα κατά των παρεμβολών, επειδή η σύζευξη μεταξύ των δύο διαφορικών καλωδίων είναι πολύ καλή, όταν υπάρχει παρεμβολή θορύβου από το εξωτερικό, σχεδόν συνδέεται με τις δύο γραμμές ταυτόχρονα και ο δέκτης ενδιαφέρεται μόνο για τη διαφορά μεταξύ των δύο σήματα, έτσι ώστε ο θόρυβος κοινής λειτουργίας από το εξωτερικό να μπορεί να ακυρωθεί εντελώς.
σι.μπορεί να αναστείλει αποτελεσματικά το EMI.Ομοίως, επειδή η πολικότητα δύο σημάτων είναι αντίθετη, τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία που ακτινοβολούνται από αυτά μπορούν να ακυρώσουν το ένα το άλλο.Όσο πιο κοντά είναι η σύζευξη, τόσο λιγότερη ηλεκτρομαγνητική ενέργεια απελευθερώνεται στον έξω κόσμο.
ντο.Ακριβής τοποθέτηση χρονισμού.Δεδομένου ότι οι αλλαγές μεταγωγής των διαφορικών σημάτων εντοπίζονται στη διασταύρωση δύο σημάτων, σε αντίθεση με τα συνηθισμένα σήματα μονού άκρου που βασίζονται σε υψηλή και χαμηλή τάση κατωφλίου, η επίδραση της τεχνολογίας και της θερμοκρασίας είναι μικρή, γεγονός που μπορεί να μειώσει τα σφάλματα στο χρονισμό και είναι περισσότερο κατάλληλο για κυκλώματα με σήματα χαμηλού πλάτους.Το LVDS (διαφορική σηματοδότηση χαμηλής τάσης), που είναι δημοφιλές επί του παρόντος, αναφέρεται σε αυτήν την τεχνολογία διαφορικής σηματοδότησης μικρού πλάτους.
Για τους μηχανικούς PCB, το πιο σημαντικό πράγμα είναι να διασφαλιστεί ότι τα πλεονεκτήματα της διαφορικής δρομολόγησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν πλήρως στην πραγματική δρομολόγηση.Ίσως όσο η επαφή με το Layout θα κατανοήσει τις γενικές απαιτήσεις της διαφορικής δρομολόγησης, δηλαδή «ίσο μήκος, ίση απόσταση».
Το ίσο μήκος είναι να διασφαλίζει ότι τα δύο διαφορικά σήματα διατηρούν αντίθετη πολικότητα ανά πάσα στιγμή και μειώνουν τη συνιστώσα κοινής λειτουργίας.Η ίση απόσταση είναι κυρίως για να διασφαλίσει ότι η αντίσταση διαφοράς είναι συνεπής και να μειώσει την ανάκλαση.Το "όσο το δυνατόν πιο κοντά" είναι μερικές φορές μια απαίτηση για διαφορική δρομολόγηση.
7. Γραμμή φιδιού
Η Serpentine γραμμή είναι ένα είδος Layout που χρησιμοποιείται συχνά στη διάταξη.Ο κύριος σκοπός του είναι να προσαρμόσει 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 φίδια 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 εξασφαλιστεί επαρκής χρόνος διατήρησης των σημάτων ή να μειωθεί η χρονική μετατόπιση μεταξύ της ίδιας ομάδας σημάτων, είναι συχνά απαραίτητο να τυλίγεται σκόπιμα.
Σημεία που πρέπει να σημειωθούν:
Ζεύγη γραμμών διαφορικού σήματος, γενικά παράλληλες γραμμές, όσο το δυνατόν λιγότερες μέσα από την οπή, πρέπει να διατρηθούν, πρέπει να είναι δύο γραμμές μαζί, προκειμένου να επιτευχθεί αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης.
Μια ομάδα λεωφορείων με τα ίδια χαρακτηριστικά θα πρέπει να δρομολογούνται δίπλα-δίπλα όσο το δυνατόν περισσότερο για να επιτευχθεί ίσο μήκος.Η οπή που οδηγεί από το επίθεμα είναι όσο το δυνατόν πιο μακριά από το επίθεμα.
Ώρα δημοσίευσης: Ιούλ-05-2023