1. Opća praksa
U dizajnu PCB-a, kako bi dizajn ploče s visokim frekvencijama bio razumniji, treba razmotriti bolje performanse protiv smetnji sa sljedećih aspekata:
(1) Razuman odabir slojeva Prilikom usmjeravanja visokofrekventnih sklopova u PCB dizajnu, unutarnja ravnina u sredini koristi se kao sloj napajanja i uzemljenja, koji može igrati ulogu zaštite, učinkovito smanjiti parazitsku induktivnost, skratiti duljinu signalne linije i smanjiti unakrsnu interferenciju između signala.
(2) Način usmjeravanja Način usmjeravanja mora biti u skladu sa zakretanjem pod kutom od 45° ili zakretanjem luka, što može smanjiti emisiju visokofrekventnog signala i međusobno spajanje.
(3) Duljina kabela Što je duljina kabela 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 trebao bi biti okomit, to jest, gornji sloj je vodoravan, donji sloj je okomit, kako bi se smanjila interferencija između signala.
(6) Bakreni premaz za pojačano uzemljenje Bakreni premaz može smanjiti interferenciju između signala.
(7) Uključivanje važne obrade linije signala, može značajno poboljšati sposobnost zaštite od smetnji signala, naravno, također može biti uključivanje obrade izvora smetnji, tako da ne može ometati druge signale.
(8) Signalni kabeli ne usmjeravaju signale u petljama. Signali rute u lančanom načinu rada.
2. Prioritet ožičenja
Prioritet linije ključnog signala: analogni mali signal, signal velike brzine, signal sata i signal sinkronizacije i prioritetno ožičenje drugih ključnih signala
Prvo načelo gustoće: Započnite ožičenje od najsloženijih veza na ploči. Započnite ožičenje od najgušće ožičenog područja ploče
Napomene:
A. Pokušajte osigurati poseban sloj ožičenja za ključne signale kao što su signali sata, visokofrekventni signali i osjetljivi signali i osigurajte minimalno područje petlje. Ako je potrebno, treba usvojiti ručno prioritetno ožičenje, zaštitu i povećanje sigurnosnog razmaka. Osigurajte kvalitetu signala.
b. EMC okruženje između sloja napajanja i zemlje je loše, pa treba izbjegavati signale osjetljive na smetnje.
c. Mreža sa zahtjevima kontrole impedancije trebala bi biti ožičena što je više moguće u skladu sa zahtjevima duljine i širine linije.
3, ožičenje sata
Linija sata jedan je od najvećih čimbenika koji utječu na EMC. Napravite manje rupa u liniji sata, izbjegavajte hodanje s drugim signalnim linijama što je dalje moguće i držite se podalje od općih signalnih linija kako biste izbjegli smetnje sa signalnim linijama. Istodobno treba izbjegavati napajanje na ploči kako bi se spriječile smetnje između napajanja i sata.
Ako na ploči postoji poseban satni čip, ne može ići ispod linije, treba ga položiti ispod bakra, ako je potrebno, također može biti poseban za svoju zemlju. Za mnoge referentne kristalne oscilatore, ti kristalni oscilator ne bi trebao biti ispod linije, kako bi se postavila bakrena izolacija.
4. Linija pod pravim kutom
Kablovi pod pravim kutom općenito su potrebni kako bi se izbjegla situacija s PCB ožičenjem i gotovo su postali jedan od standarda za mjerenje kvalitete ožičenja, pa koliko će kabeli pod pravim kutom imati utjecaj na prijenos signala? U načelu, usmjeravanje pod pravim kutom uzrokovat će promjenu širine dalekovoda, što će rezultirati diskontinuitetom impedancije. Zapravo, ne samo usmjeravanje pod pravim kutom, tonski kut, usmjeravanje pod oštrim kutom može uzrokovati promjene impedancije.
Utjecaj usmjeravanja pod pravim kutom na signal uglavnom se ogleda u tri aspekta:
Prvo, kut može biti ekvivalentan kapacitivnom opterećenju na dalekovodu, usporavajući vrijeme porasta;
Drugo, diskontinuitet impedancije uzrokovat će refleksiju signala;
Treće, EMI proizveden vrhom pod pravim kutom.
5. Oštri kut
(1) Za visokofrekventnu struju, kada točka okretanja žice predstavlja pravi kut ili čak oštri kut, blizu kuta, gustoća magnetskog toka i intenzitet električnog polja su relativno visoki, zračit će jak elektromagnetski val, a induktivitet ovdje će biti relativno velik, induktivni će biti veći od tupog kuta ili zaobljenog kuta.
(2) Za ožičenje sabirnice digitalnog kruga, kut ožičenja je tup ili zaobljen, površina ožičenja je relativno mala. Pod istim uvjetom proreda, ukupni prored zauzima 0,3 puta manju širinu od skretanja desnog kuta.
6. Diferencijalno usmjeravanje
Usp. Diferencijalno ožičenje i usklađivanje impedancije
Diferencijalni signal se sve više i više koristi u projektiranju strujnih krugova velike brzine, jer najvažniji signali u krugovima uvijek koriste diferencijalnu strukturu. Definicija: na jednostavnom engleskom, to znači da pokretač šalje dva ekvivalentna, invertirajuća signala, a prijemnik uspoređivanjem razlike između dva napona određuje je li logično stanje "0" ili "1". Par koji nosi diferencijalni signal naziva se diferencijalno usmjeravanje.
U usporedbi s uobičajenim jednostranim usmjeravanjem signala, diferencijalni signal ima najočiglednije prednosti u sljedeća tri aspekta:
a. Jaka sposobnost protiv smetnji, jer je spoj između dviju diferencijalnih žica vrlo dobar, kada postoji smetnja izvana, gotovo je spojena na dvije linije u isto vrijeme, a prijemnik brine samo o razlici između dva signala, tako da se šum uobičajenog načina rada izvana može potpuno poništiti.
b. može učinkovito inhibirati EMI. Slično tome, budući da je polaritet dva signala suprotan, elektromagnetska polja koja oni zrače mogu se međusobno poništiti. Što je spoj bliži, to se manje elektromagnetske energije oslobađa u vanjski svijet.
c. Precizno vremensko pozicioniranje. Budući da se promjene preklapanja diferencijalnih signala nalaze na sjecištu dvaju signala, za razliku od običnih jednostranih signala koji se oslanjaju na visoki i niski napon praga, utjecaj tehnologije i temperature je mali, što može smanjiti pogreške u vremenskom određivanju i više pogodan za krugove sa signalima niske amplitude. LVDS (niskonaponska diferencijalna signalizacija), koja je trenutno popularna, odnosi se na ovu tehnologiju diferencijalne signalizacije male amplitude.
Za PCB inženjere, najvažnije je osigurati da se prednosti diferencijalnog usmjeravanja mogu u potpunosti iskoristiti u stvarnom usmjeravanju. Možda sve dok će ljudi u kontaktu s Layoutom razumjeti opće zahtjeve diferencijalnog usmjeravanja, to jest "jednaka duljina, jednaka udaljenost".
Jednaka duljina osigurava da dva diferencijalna signala održavaju suprotni polaritet u svakom trenutku i smanjuju komponentu zajedničkog načina rada. Ekvidistanca se uglavnom osigurava da razlika impedancije bude dosljedna i smanjuje refleksiju. "Što je bliže moguće" ponekad je zahtjev za diferencijalno usmjeravanje.
7. Zmijska linija
Serpentina linija je vrsta rasporeda koji se često koristi u rasporedu. Njegova glavna svrha je prilagoditi kašnjenje i ispuniti zahtjeve projektiranja vremenskog rasporeda sustava. Prva stvar koju dizajneri trebaju shvatiti je da zmijolike žice mogu uništiti kvalitetu signala i promijeniti kašnjenje prijenosa, te ih treba izbjegavati prilikom ožičenja. Međutim, u stvarnom dizajnu, kako bi se osiguralo dovoljno vremena zadržavanja signala ili kako bi se smanjio vremenski pomak između iste skupine signala, često je potrebno namjerno navijati.
Napomene:
Parovi diferencijalnih signalnih linija, općenito paralelnih linija, što je manje moguće kroz rupu, moraju biti probušeni, trebaju biti dvije linije zajedno, kako bi se postiglo usklađivanje impedancije.
Skupinu autobusa s istim atributima treba usmjeriti jedna do druge što je dalje moguće kako bi se postigla jednaka duljina. Rupa koja vodi od jastučića je što dalje od jastučića.
Vrijeme objave: 5. srpnja 2023
