1. Opća praksa
Prilikom dizajniranja tiskanih pločica (PCB), kako bi dizajn visokofrekventne tiskane pločice bio razumniji i kako bi se postigla bolja otpornost na smetnje, treba uzeti u obzir sljedeće aspekte:
(1) Razuman odabir slojeva Prilikom usmjeravanja visokofrekventnih tiskanih pločica u dizajnu PCB-a, unutarnja ravnina u sredini koristi se kao sloj napajanja i uzemljenja, što može igrati ulogu zaštite, učinkovito smanjiti parazitsku induktivnost, skratiti duljinu signalnih vodova i smanjiti unakrsnu interferenciju između signala.
(2) Način usmjeravanja Način usmjeravanja mora biti u skladu s okretanjem pod kutom od 45° ili lučnim okretanjem, 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 vertikalan, odnosno gornji sloj je horizontalan, a donji sloj vertikalan, kako bi se smanjila interferencija između signala.
(6) Bakreni premaz pojačano uzemljenje bakrenim premazom 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 kako ne bi ometao druge signale.
(8) Signalni kabeli ne usmjeravaju signale u petljama. Usmjerite signale u lančanom načinu rada.
2. Prioritet ožičenja
Prioritet ključne signalne linije: analogni mali signal, signal velike brzine, signal takta i signal sinkronizacije te ožičenje prioriteta ostalih ključnih signala
Princip gustoće na prvom mjestu: Započnite ožičenje od najsloženijih spojeva na ploči. Započnite ožičenje od najgušće ožičenog područja ploče.
Točke koje treba imati na umu:
A. Pokušajte osigurati poseban sloj ožičenja za ključne signale poput taktnih signala, visokofrekventnih signala i osjetljivih signala te osigurati minimalnu površinu petlje. Ako je potrebno, treba usvojiti ručno prioritetno ožičenje, oklop i povećanje sigurnosnog razmaka. Osigurajte kvalitetu signala.
b. EMC okruženje između sloja napajanja i tla je loše, stoga treba izbjegavati signale osjetljive na smetnje.
c. Mreža sa zahtjevima za kontrolu impedancije treba biti ožičena što je više moguće u skladu sa zahtjevima za duljinu i širinu voda.
3, ožičenje sata
Signalna linija takta jedan je od najvećih čimbenika koji utječu na 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, ne smije ići ispod linije, već ga treba postaviti ispod bakra, a ako je potrebno, može se postaviti i posebno na njegovo zemljište. Za mnoge referentne kristalne oscilatore, ovi ne smiju biti ispod linije, već se mora postaviti bakrena izolacija.
4. Linija pod pravim kutom
Pravokutno kabliranje općenito je 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 pravokutno kabliranje imati na prijenos signala? U principu, pravokutno usmjeravanje uzrokovat će promjenu širine dalekovoda, što rezultira diskontinuitetom impedancije. Zapravo, ne samo pravokutno usmjeravanje, već i 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 od strane pravokutnog vrha.
5. Oštar kut
(1) Za visokofrekventnu struju, kada točka skretanja žice predstavlja pravi kut ili čak oštar kut, blizu vrha, gustoća magnetskog toka i intenzitet električnog polja su relativno visoki, zračit će jak elektromagnetski val, a induktivitet će ovdje biti relativno velik, induktivitet će biti veći od tupog ili zaobljenog kuta.
(2) Kod sabirničkog ožičenja digitalnog sklopa, kut ožičenja je tup ili zaobljen, a površina ožičenja je relativno mala. Pod istim uvjetima razmaka između linija, ukupni razmak između linija zauzima 0,3 puta manju širinu od pravokutnog zavoja.
6. Diferencijalno usmjeravanje
Usp. Diferencijalno ožičenje i usklađivanje impedancije
Diferencijalni signal se sve više koristi u dizajnu brzih sklopova, jer najvažniji signali u sklopovima uvijek koriste diferencijalnu strukturu. Definicija: Jednostavno rečeno, to znači da pogonski sklop šalje dva ekvivalentna, invertirajuća signala, a prijemnik određuje je li logičko stanje "0" ili "1" uspoređujući razliku između dva napona. Par koji nosi diferencijalni signal naziva se diferencijalno usmjeravanje.
U usporedbi s običnim jednostranim usmjeravanjem signala, diferencijalni signal ima najočitije prednosti u sljedeća tri aspekta:
a. Snažna sposobnost sprječavanja smetnji, budući da je spoj između dvije diferencijalne žice vrlo dobar, kada postoji smetnja izvana, gotovo je istovremeno spojena na dvije linije, a prijemnik brine samo o razlici između dva signala, tako da se zajednički šum izvana može potpuno poništiti.
b. može učinkovito inhibirati EMI. Slično tome, budući da je polaritet dvaju signala suprotan, elektromagnetska polja koja zrače mogu se međusobno poništiti. Što je veza bliža, to se manje elektromagnetske 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 pogreške u vremenu i prikladnije je za sklopove sa signalima niske amplitude. LVDS (signalizacija niskog napona), 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 duljina, jednaka udaljenost“.
Jednaka duljina služi kako bi se osiguralo da dva diferencijalna signala cijelo vrijeme održavaju suprotni polaritet i smanjila komponenta zajedničkog načina rada. Ekvidistanca se uglavnom koristi kako bi se osigurala konzistentnost diferencijalne impedancije i smanjila refleksija. "Što je moguće bliže" ponekad je 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 zadovoljavanje zahtjeva dizajna vremenskog usklađivanja sustava. Prvo što dizajneri moraju 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 vrijeme zadržavanja signala ili smanjio vremenski pomak između iste skupine signala, često je potrebno namjerno namotati.
Točke koje treba imati na umu:
Parovi diferencijalnih signalnih linija, općenito paralelne linije, što je moguće manje kroz rupu, moraju biti probušeni, trebaju biti dvije linije zajedno, kako bi se postiglo usklađivanje impedancije.
Grupu sabirnica s istim atributima treba usmjeriti jednu pored druge što je dalje moguće kako bi se postigla jednaka duljina. Otvor koji vodi od priključne pločice je što dalje moguće od pločice.
Vrijeme objave: 05.07.2023.
