1. Opšta praksa
Prilikom dizajniranja PCB-a, kako bi dizajn visokofrekventne ploče bio razumniji i kako bi se postigla bolja otpornost na interferenciju, treba uzeti u obzir sljedeće aspekte:
(1) Razuman odabir slojeva Prilikom usmjeravanja visokofrekventnih štampanih ploča u dizajnu PCB-a, unutrašnja ravan u sredini se koristi kao sloj za napajanje i uzemljenje, što može igrati ulogu zaštite, efikasno smanjiti parazitsku induktivnost, skratiti dužinu signalnih vodova i smanjiti unakrsnu interferenciju između signala.
(2) Način usmjeravanja Način usmjeravanja mora biti u skladu s okretanjem pod uglom od 45° ili lučnim okretanjem, što može smanjiti emisiju visokofrekventnih signala i međusobno spajanje.
(3) Dužina kabla Što je dužina kabla kraća, to bolje. Što je kraća paralelna udaljenost između dvije žice, to bolje.
(4) Broj prolaznih rupa Što je manji broj prolaznih rupa, to bolje.
(5) Smjer međuslojnog ožičenja Smjer međuslojnog ožičenja treba biti vertikalan, odnosno gornji sloj je horizontalan, a donji sloj vertikalan, kako bi se smanjila interferencija između signala.
(6) Premaz bakra pojačanim uzemljenjem može smanjiti interferenciju između signala.
(7) Uključivanje važne obrade signalne linije može značajno poboljšati sposobnost signala da se zaštiti od smetnji, a naravno, može se uključiti i obrada izvora smetnji, tako da ne može ometati druge signale.
(8) Signalni kablovi ne usmjeravaju signale u petlje. Usmjeravajte signale u lančanom načinu rada.
2. Prioritet ožičenja
Prioritet ključne signalne linije: analogni mali signal, signal velike brzine, signal takta i signal sinhronizacije i ožičenje prioriteta drugih ključnih signala
Princip "gustina na prvom mjestu": Započnite ožičenje od najsloženijih spojeva na ploči. Započnite ožičenje od najgušće ožičenog područja ploče.
Stvari koje treba napomenuti:
A. Pokušajte osigurati poseban sloj ožičenja za ključne signale kao što su taktni signali, visokofrekventni signali i osjetljivi signali, te osigurati minimalnu površinu petlje. Ako je potrebno, treba usvojiti ručno prioritetno ožičenje, oklop i povećanje sigurnosnog razmaka. Osigurajte kvalitet signala.
b. EMC okruženje između energetskog sloja i zemlje je loše, tako da treba izbjegavati signale osjetljive na smetnje.
c. Mreža sa zahtjevima za kontrolu impedance treba biti ožičena koliko god je to moguće u skladu sa zahtjevima za dužinu i širinu voda.
3, ožičenje sata
Signalna linija takta je jedan od najvećih faktora koji utiču na elektromagnetnu kompatibilitu (EMC). Napravite manje rupa u liniji takta, izbjegavajte hodanje s drugim signalnim linijama koliko god je to moguće i držite se podalje od općih signalnih linija kako biste izbjegli interferenciju sa signalnim linijama. Istovremeno, treba izbjegavati napajanje na ploči kako bi se spriječile interferencije između napajanja i takta.
Ako na ploči postoji poseban čip za takt, on ne smije ići ispod linije, već ga treba postaviti ispod bakra, a ako je potrebno, može se postaviti i posebno za njegovo uzemljenje. Kod mnogih referentnih kristalnih oscilatora, ovi ne smiju biti ispod linije, već se mora postaviti bakarna izolacija.
4. Linija pod pravim uglom
Polaganje kablova pod pravim uglom je generalno potrebno kako bi se izbjegla situacija s ožičenjem PCB-a i gotovo je postalo jedan od standarda za mjerenje kvalitete ožičenja, pa koliki će utjecaj polaganje kablova pod pravim uglom imati na prijenos signala? U principu, usmjeravanje pod pravim uglom uzrokovat će promjenu širine dalekovoda, što rezultira diskontinuitetom impedanse. U stvari, ne samo usmjeravanje pod pravim uglom, već i usmjeravanje pod oštrim uglom može uzrokovati promjene impedanse.
Utjecaj usmjeravanja pod pravim uglom na signal uglavnom se ogleda u tri aspekta:
Prvo, ugao može biti ekvivalentan kapacitivnom opterećenju na dalekovodu, usporavajući vrijeme porasta;
Drugo, diskontinuitet impedanse će uzrokovati refleksiju signala;
Treće, EMI proizveden od strane vrha pod pravim uglom.
5. Oštar ugao
(1) Za visokofrekventne struje, kada tačka skretanja žice predstavlja pravi ili čak oštar ugao, blizu ugla, gustina magnetnog fluksa i intenzitet električnog polja su relativno visoki, zračenje će biti jako elektromagnetno zračenje, a induktivnost će ovdje biti relativno velika, induktivnost će biti veća od tupog ili zaobljenog ugla.
(2) Kod ožičenja magistrale digitalnog kola, ugao ožičenja je tup ili zaobljen, a površina ožičenja je relativno mala. Pod istim uslovima razmaka između linija, ukupni razmak između linija zauzima 0,3 puta manju širinu od pravougaonog zaokreta.
6. Diferencijalno usmjeravanje
Uporedi Diferencijalno ožičenje i usklađivanje impedanse
Diferencijalni signal se sve više koristi u dizajnu brzih kola, jer najvažniji signali u kolima uvijek koriste diferencijalnu strukturu. Definicija: Na jednostavnom jeziku, to znači da drajver šalje dva ekvivalentna, invertujuća signala, a prijemnik određuje da li je logičko stanje "0" ili "1" upoređujući razliku između dva napona. Par koji nosi diferencijalni signal naziva se diferencijalno usmjeravanje.
U poređenju sa običnim jednostranim usmjeravanjem signala, diferencijalni signal ima najočiglednije prednosti u sljedeća tri aspekta:
a. Snažna sposobnost sprječavanja smetnji, jer je sprega između dvije diferencijalne žice vrlo dobra, kada postoji smetnja izvana, gotovo je istovremeno spregnuta s obje linije, a prijemnik brine samo o razlici između dva signala, tako da se šum zajedničkog načina rada izvana može potpuno poništiti.
b. može efikasno inhibirati EMI. Slično tome, budući da je polaritet dva signala suprotan, elektromagnetna polja koja oni zrače mogu se međusobno poništiti. Što je veza bliža, to se manje elektromagnetne energije oslobađa u vanjski svijet.
c. Precizno pozicioniranje vremena. Budući da se promjene preklapanja diferencijalnih signala nalaze na presjeku dva signala, za razliku od običnih jednostrukih signala koji se oslanjaju na visoki i niski prag napona, utjecaj tehnologije i temperature je mali, što može smanjiti greške u vremenu i pogodnije je za kola sa signalima niske amplitude. LVDS (signalizacija niskog napona diferencijala), koja je trenutno popularna, odnosi se na ovu tehnologiju signalizacije diferencijala male amplitude.
Za PCB inženjere, najvažnije je osigurati da se prednosti diferencijalnog usmjeravanja mogu u potpunosti iskoristiti u stvarnom usmjeravanju. Možda sve dok kontakt s ljudima koji rade na dizajnu razumije opće zahtjeve diferencijalnog usmjeravanja, odnosno "jednaka dužina, jednaka udaljenost".
Jednaka dužina služi da se osigura da dva diferencijalna signala održavaju suprotan polaritet u svakom trenutku i da se smanji komponenta zajedničkog moda. Ekvidistanca se uglavnom koristi da se osigura da je diferencijalna impedancija konzistentna i da se smanji refleksija. "Što je moguće bliže" je ponekad zahtjev za diferencijalno usmjeravanje.
7. Zmijska linija
Serpentinska linija je vrsta rasporeda koja se često koristi u rasporedu. Njena glavna svrha je podešavanje kašnjenja i ispunjavanje zahtjeva dizajna sistemskog tajminga. Prvo što dizajneri trebaju shvatiti je da zmijolike žice mogu uništiti kvalitet signala i promijeniti kašnjenje prijenosa, te ih treba izbjegavati prilikom ožičenja. Međutim, u stvarnom dizajnu, kako bi se osiguralo dovoljno vrijeme zadržavanja signala ili smanjio vremenski pomak između iste grupe signala, često je potrebno namjerno ih namotavati.
Stvari koje treba napomenuti:
Parovi diferencijalnih signalnih linija, uglavnom paralelne linije, što je moguće manje kroz rupu, moraju biti probušeni, trebale bi biti dvije linije zajedno, kako bi se postiglo usklađivanje impedancije.
Grupu magistrala sa istim atributima treba usmjeriti jednu pored druge što je dalje moguće kako bi se postigla jednaka dužina. Otvor koji vodi od priključne ploče je što je moguće dalje od ploče.
Vrijeme objave: 05.07.2023.
