1. Medicina xeral
No deseño da placa de circuíto impreso (PCB), para que o deseño da placa de circuíto de alta frecuencia sexa máis razoable e para mellorar o rendemento antiinterferencias, débese ter en conta os seguintes aspectos:
(1) Selección razoable de capas Ao enrutar placas de circuíto de alta frecuencia no deseño de PCB, o plano interior no medio úsase como capa de alimentación e terra, que pode desempeñar un papel de blindaxe, reducir eficazmente a inductancia parasitaria, acurtar a lonxitude das liñas de sinal e reducir a interferencia cruzada entre sinais.
(2) Modo de enrutamento O modo de enrutamento debe ser conforme ao xiro en ángulo de 45° ou ao xiro en arco, o que pode reducir a emisión de sinal de alta frecuencia e o acoplamento mutuo.
(3) Lonxitude do cable Canto máis curta sexa a lonxitude do cable, mellor. Canto máis curta sexa a distancia paralela entre dous fíos, mellor.
(4) Número de orificios pasantes Canto menor sexa o número de orificios pasantes, mellor.
(5) Dirección do cableado entre capas A dirección do cableado entre capas debe ser vertical, é dicir, a capa superior debe ser horizontal e a inferior debe ser vertical, para reducir a interferencia entre os sinais.
(6) O revestimento de cobre aumenta a conexión a terra e pode reducir a interferencia entre os sinais.
(7) A inclusión do importante procesamento da liña de sinal pode mellorar significativamente a capacidade antiinterferencia do sinal; por suposto, tamén se pode incluír o procesamento da fonte de interferencia para que non interfira con outros sinais.
(8) Os cables de sinal non enrutan os sinais en bucles. Enrutan os sinais en modo de conexión en cadea margarida.
2. Prioridade de cableado
Prioridade da liña de sinal clave: sinal pequeno analóxico, sinal de alta velocidade, sinal de reloxo e sinal de sincronización e outros cableados de prioridade de sinais clave
Principio da densidade primeiro: Comeza o cableado polas conexións máis complexas da placa. Comeza o cableado pola zona da placa con maior densidade de cableado.
Puntos a ter en conta:
A. Tenta proporcionar unha capa de cableado especial para sinais clave como sinais de reloxo, sinais de alta frecuencia e sinais sensibles, e garante a área mínima do bucle. Se é necesario, débese adoptar cableado prioritario manual, blindaxe e aumento do espazado de seguridade. Garantir a calidade do sinal.
b. O ambiente EMC entre a capa de enerxía e a terra é deficiente, polo que se deben evitar os sinais sensibles ás interferencias.
c. A rede con requisitos de control de impedancia debe cablearse na medida do posible segundo os requisitos de lonxitude e ancho de liña.
3, cableado do reloxo
A liña de reloxo é un dos maiores factores que afectan á compatibilidade electromagnética (EMC). Fai menos buratos na liña de reloxo, evita camiñar xunto a outras liñas de sinal na medida do posible e manténte lonxe das liñas de sinal xerais para evitar interferencias coas liñas de sinal. Ao mesmo tempo, debes evitar a fonte de alimentación da placa para evitar interferencias entre a fonte de alimentación e o reloxo.
Se hai un chip de reloxo especial na placa, non pode ir por debaixo da liña, debe colocarse debaixo do cobre, se é necesario, tamén se pode colocar un chip especial na súa terra. Para moitos osciladores de cristal de referencia de chips, estes osciladores de cristal non deben estar por debaixo da liña para illar o cobre.
4. Liña en ángulo recto
O cableado en ángulo recto é xeralmente necesario para evitar a situación no cableado das placas de circuíto impreso (PCB) e case se converteu nun dos estándares para medir a calidade do cableado, polo que canto impacto terá o cableado en ángulo recto na transmisión do sinal? En principio, o enrutamento en ángulo recto fará que cambie o ancho da liña de transmisión, o que resultará nunha descontinuidade da impedancia. De feito, non só o enrutamento en ángulo recto, senón tamén o enrutamento en ángulo agudo poden causar cambios de impedancia.
A influencia do enrutamento en ángulo recto no sinal reflíctese principalmente en tres aspectos:
En primeiro lugar, a esquina pode ser equivalente á carga capacitiva na liña de transmisión, o que reduce a velocidade do tempo de subida;
En segundo lugar, a descontinuidade da impedancia provocará a reflexión do sinal;
En terceiro lugar, a EMI producida pola punta en ángulo recto.
5. Ángulo agudo
(1) Para correntes de alta frecuencia, cando o punto de xiro do fío presenta un ángulo recto ou mesmo un ángulo agudo, preto da esquina, a densidade de fluxo magnético e a intensidade do campo eléctrico son relativamente altas, radiará unha onda electromagnética forte e a inductancia aquí será relativamente grande, o indutivo será maior que o ángulo obtuso ou o ángulo redondeado.
(2) Para o cableado do bus do circuíto dixital, a esquina do cableado é obtusa ou redondeada, a área do cableado é relativamente pequena. Na mesma condición de espazado entre liñas, o espazado total entre liñas ocupa 0,3 veces menos ancho que o xiro en ángulo recto.
6. Enrutamento diferencial
Cf. Cableado diferencial e adaptación de impedancias
O sinal diferencial úsase cada vez máis no deseño de circuítos de alta velocidade, porque os sinais máis importantes nos circuítos sempre usan unha estrutura diferencial. Definición: En termos sinxelos, significa que o controlador envía dous sinais inversores equivalentes, e o receptor determina se o estado lóxico é "0" ou "1" comparando a diferenza entre as dúas voltaxes. O par que transporta o sinal diferencial chámase enrutamento diferencial.
En comparación co enrutamento de sinal unidireccional ordinario, o sinal diferencial ten as vantaxes máis evidentes nos seguintes tres aspectos:
a. Forte capacidade antiinterferencias, debido a que o acoplamento entre os dous fíos diferenciais é moi bo, cando hai interferencias de ruído do exterior, case se acopla ás dúas liñas ao mesmo tempo, e o receptor só se preocupa pola diferenza entre os dous sinais, polo que o ruído de modo común do exterior pode cancelarse por completo.
b. pode inhibir eficazmente a EMI. Do mesmo xeito, debido a que a polaridade de dous sinais é oposta, os campos electromagnéticos que irradian poden cancelarse mutuamente. Canto máis próximo estea o acoplamento, menos enerxía electromagnética se liberará ao mundo exterior.
c. Posicionamento preciso da temporización. Dado que os cambios de conmutación dos sinais diferenciais se atopan na intersección de dous sinais, a diferenza dos sinais unidireccionais ordinarios que dependen dunha tensión de limiar alta e baixa, o impacto da tecnoloxía e a temperatura é pequeno, o que pode reducir os erros de temporización e é máis axeitado para circuítos con sinais de baixa amplitude. LVDS (sinalización diferencial de baixa tensión), que é popular na actualidade, refírese a esta tecnoloxía de sinalización diferencial de pequena amplitude.
Para os enxeñeiros de PCB, o máis importante é garantir que as vantaxes do roteamento diferencial se poidan aproveitar plenamente no roteamento real. Quizais, sempre que o persoal de deseño teña contacto, entenda os requisitos xerais do roteamento diferencial, é dicir, "igual lonxitude, igual distancia".
A igualdade de lonxitude serve para garantir que os dous sinais diferenciais manteñan polaridade oposta en todo momento e reducir o compoñente de modo común. A equidistancia serve principalmente para garantir que a impedancia diferencial sexa consistente e reducir a reflexión. Ás veces, o requisito para o roteamento diferencial é "o máis próximo posible".
7. Liña de serpe
A liña serpentina é un tipo de deseño que se emprega a miúdo. O seu propósito principal é axustar o atraso e cumprir os requisitos do deseño de temporización do sistema. O primeiro que deben decatarse os deseñadores é que os fíos en forma de serpe poden destruír a calidade do sinal e alterar o atraso de transmisión, e deben evitarse ao cablear. Non obstante, no deseño real, para garantir un tempo de retención suficiente dos sinais ou para reducir o desprazamento de tempo entre o mesmo grupo de sinais, a miúdo é necesario enrolalos deliberadamente.
Puntos a ter en conta:
As liñas de sinal diferencial, xeralmente liñas paralelas, que atravesan o burato o menos posible, deben perforarse, e deben estar dúas liñas xuntas para conseguir a adaptación de impedancia.
Un grupo de buses cos mesmos atributos debería enrutarse un ao lado do outro o máis lonxe posible para conseguir a mesma lonxitude. O burato que sae do pad de conexión está o máis lonxe posible do pad.
Data de publicación: 05-07-2023
