1. Medicina generale
Nella progettazione del PCB, al fine di rendere più ragionevole la progettazione del circuito ad alta frequenza, è necessario considerare migliori prestazioni anti-interferenza dai seguenti aspetti:
(1) Selezione ragionevole degli strati Quando si instradano circuiti stampati ad alta frequenza nella progettazione PCB, il piano interno al centro viene utilizzato come strato di alimentazione e di terra, che può svolgere un ruolo di schermatura, ridurre efficacemente l'induttanza parassita, abbreviare la lunghezza di linee di segnale e ridurre l'interferenza incrociata tra i segnali.
(2) Modalità di instradamento La modalità di instradamento deve essere conforme alla rotazione dell'angolo di 45° o alla rotazione dell'arco, che può ridurre l'emissione di segnali ad alta frequenza e l'accoppiamento reciproco.
(3) Lunghezza del cavo Quanto più corta è la lunghezza del cavo, tanto meglio è. Minore è la distanza parallela tra due fili, meglio è.
(4) Numero di fori passanti Minore è il numero di fori passanti, meglio è.
(5) Direzione del cablaggio interstrato La direzione del cablaggio interstrato deve essere verticale, ovvero lo strato superiore è orizzontale, lo strato inferiore è verticale, in modo da ridurre l'interferenza tra i segnali.
(6) Il rivestimento in rame con messa a terra maggiore del rivestimento in rame può ridurre l'interferenza tra i segnali.
(7) L'inclusione dell'importante elaborazione della linea del segnale può migliorare significativamente la capacità anti-interferenza del segnale, ovviamente, può anche essere inclusa l'elaborazione della fonte di interferenza, in modo che non possa interferire con altri segnali.
(8)I cavi di segnale non conducono i segnali in loop. Instradare i segnali in modalità Daisy chain.
2. Priorità di cablaggio
Priorità della linea del segnale chiave: piccolo segnale analogico, segnale ad alta velocità, segnale di clock e segnale di sincronizzazione e cablaggio prioritario di altri segnali chiave
Primo principio della densità: iniziare il cablaggio dalle connessioni più complesse sulla scheda. Iniziare il cablaggio dall'area più densamente cablata della scheda
Punti da notare:
R. Provare a fornire uno strato di cablaggio speciale per i segnali chiave come segnali di clock, segnali ad alta frequenza e segnali sensibili e garantire l'area del circuito minima. Se necessario, adottare cablaggio manuale prioritario, schermatura e spaziatura di sicurezza crescente. Garantire la qualità del segnale.
B. L'ambiente EMC tra lo strato di potenza e la terra è scarso, pertanto i segnali sensibili alle interferenze dovrebbero essere evitati.
C. La rete con requisiti di controllo dell'impedenza deve essere cablata il più possibile in base ai requisiti di lunghezza e larghezza della linea.
3, cablaggio dell'orologio
La linea di clock è uno dei maggiori fattori che influenzano la compatibilità elettromagnetica. Fai meno buchi nella linea dell'orologio, evita di camminare il più lontano possibile con altre linee di segnale e stai lontano dalle linee di segnale generali per evitare interferenze con le linee di segnale. Allo stesso tempo, l'alimentazione sulla scheda dovrebbe essere evitata per evitare interferenze tra l'alimentazione e l'orologio.
Se sul tabellone è presente un chip orologio speciale, non può andare sotto la linea, deve essere posizionato sotto il rame, se necessario, può anche essere speciale sulla sua terra. Per molti oscillatori a cristallo di riferimento su chip, questi oscillatori a cristallo non dovrebbero essere sotto la linea, per posare l'isolamento in rame.
4. Linea ad angolo retto
Il cablaggio ad angolo retto è generalmente necessario per evitare la situazione del cablaggio PCB ed è quasi diventato uno degli standard per misurare la qualità del cablaggio, quindi quale impatto avrà il cablaggio ad angolo retto sulla trasmissione del segnale? In linea di principio, l'instradamento ad angolo retto causerà la modifica della larghezza della linea di trasmissione, con conseguente discontinuità dell'impedenza. Infatti, non solo il routing ad angolo retto, quello ad angolo ton e quello ad angolo acuto possono causare cambiamenti di impedenza.
L’influenza dell’instradamento ad angolo retto sul segnale si riflette principalmente in tre aspetti:
Innanzitutto, l'angolo può equivalere al carico capacitivo sulla linea di trasmissione, rallentando il tempo di salita;
In secondo luogo, la discontinuità dell'impedenza causerà la riflessione del segnale;
In terzo luogo, l'EMI prodotta dalla punta ad angolo retto.
5. Angolo acuto
(1) Per la corrente ad alta frequenza, quando il punto di svolta del filo presenta un angolo retto o anche un angolo acuto, vicino all'angolo, la densità del flusso magnetico e l'intensità del campo elettrico sono relativamente elevate, la radiazione sarà una forte onda elettromagnetica e l'induttanza qui sarà relativamente grande, l'angolo induttivo sarà maggiore dell'angolo ottuso o dell'angolo arrotondato.
(2) Per il cablaggio bus del circuito digitale, l'angolo del cablaggio è ottuso o arrotondato, l'area del cablaggio è relativamente piccola. Nelle stesse condizioni di interlinea, l'interlinea totale occupa una larghezza 0,3 volte inferiore rispetto alla svolta ad angolo retto.
6. Instradamento differenziale
Cfr. Cablaggio differenziale e adattamento di impedenza
Il segnale differenziale viene utilizzato sempre più ampiamente nella progettazione di circuiti ad alta velocità, poiché i segnali più importanti nei circuiti utilizzano sempre la struttura differenziale. Definizione: in parole povere, significa che il driver invia due segnali equivalenti e invertiti e il ricevitore determina se lo stato logico è "0" o "1" confrontando la differenza tra le due tensioni. La coppia che trasporta il segnale differenziale è chiamata instradamento differenziale.
Rispetto al normale instradamento del segnale single-ended, il segnale differenziale presenta i vantaggi più evidenti nei seguenti tre aspetti:
UN. Forte capacità anti-interferenza, poiché l'accoppiamento tra i due fili differenziali è molto buono, quando c'è un'interferenza di rumore dall'esterno, è quasi accoppiato alle due linee contemporaneamente e il ricevitore si preoccupa solo della differenza tra i due segnali, in modo che il rumore di modo comune proveniente dall'esterno possa essere completamente cancellato.
B. può inibire efficacemente l'EMI. Allo stesso modo, poiché la polarità di due segnali è opposta, i campi elettromagnetici da essi irradiati possono annullarsi a vicenda. Quanto più stretto è l'accoppiamento, tanto minore è l'energia elettromagnetica rilasciata al mondo esterno.
C. Posizionamento temporale preciso. Poiché le variazioni di commutazione dei segnali differenziali si trovano all'intersezione di due segnali, a differenza dei normali segnali single-ended che si basano sulla tensione di soglia alta e bassa, l'impatto della tecnologia e della temperatura è piccolo, il che può ridurre gli errori di temporizzazione ed è più adatto per circuiti con segnali di bassa ampiezza. LVDS (segnalazione differenziale a bassa tensione), attualmente molto popolare, si riferisce a questa tecnologia di segnalazione differenziale di piccola ampiezza.
Per gli ingegneri PCB, la cosa più importante è garantire che i vantaggi del routing differenziale possano essere pienamente sfruttati nel routing vero e proprio. Forse finché il contatto con Layout consentirà alle persone di comprendere i requisiti generali del routing differenziale, ovvero “uguale lunghezza, uguale distanza”.
La uguale lunghezza serve a garantire che i due segnali differenziali mantengano sempre la polarità opposta e riducano la componente di modo comune. L'equidistanza serve principalmente a garantire che la differenza di impedenza sia coerente e riduca la riflessione. "Il più vicino possibile" è talvolta un requisito per il routing differenziale.
7. Linea serpente
La linea serpentina è un tipo di layout che viene spesso utilizzato nel layout. Il suo scopo principale è regolare il ritardo e soddisfare i requisiti di progettazione della temporizzazione del sistema. La prima cosa che i progettisti devono capire è che i cavi a forma di serpente possono distruggere la qualità del segnale e modificare il ritardo di trasmissione e dovrebbero essere evitati durante il cablaggio. Tuttavia, nella progettazione reale, per garantire un tempo di tenuta dei segnali sufficiente o per ridurre lo sfasamento temporale tra lo stesso gruppo di segnali, è spesso necessario avvolgere deliberatamente.
Punti da notare:
Le coppie di linee di segnale differenziale, generalmente linee parallele, che passano il meno possibile attraverso il foro, devono essere perforate, dovrebbero essere due linee insieme, per ottenere l'adattamento dell'impedenza.
Un gruppo di autobus con le stesse caratteristiche dovrebbe essere percorso il più possibile fianco a fianco per raggiungere la stessa lunghezza. Il foro che conduce al patch pad è il più lontano possibile dal pad.
Orario di pubblicazione: 05-lug-2023
