1. Üldpraktika
PCB disainimisel tuleks kõrgsagedusliku trükkplaadi disaini mõistlikumaks ja häiretevastase jõudluse parandamiseks arvestada järgmiste aspektidega:
(1) Mõistlik kihtide valik. Kõrgsageduslike trükkplaatide marsruutimisel trükkplaatide disainimisel kasutatakse sisemist tasapinda keskel toite- ja maanduskihina, mis võib mängida varjestusrolli, vähendada tõhusalt parasiitset induktiivsust, lühendada signaaliliinide pikkust ja vähendada signaalidevahelist ristinterferentsi.
(2) Marsruutimisrežiim Marsruutimisrežiim peab vastama 45° nurga all pööramisele või kaarpööramisele, mis aitab vähendada kõrgsagedussignaali emissiooni ja vastastikust sidestust.
(3) Kaabli pikkus Mida lühem on kaabli pikkus, seda parem. Mida lühem on kahe juhtme vaheline paralleelne vahemaa, seda parem.
(4) Läbivate aukude arv. Mida vähem on läbivaid auke, seda parem.
(5) Kihtidevahelise juhtmestiku suund Kihtidevahelise juhtmestiku suund peaks olema vertikaalne, st ülemine kiht on horisontaalne ja alumine kiht vertikaalne, et vähendada signaalidevahelist interferentsi.
(6) Vasekate tugevdatud maandusvaskkate võib vähendada signaalide vahelist häiret.
(7) Olulise signaaliliini töötlemise kaasamine võib oluliselt parandada signaali häiretevastast võimet, loomulikult võib see olla ka häirete allika töötlemise kaasamine, nii et see ei saa häirida teisi signaale.
(8) Signaalikaablid ei suuna signaale silmustena. Suuna signaalid pärgühenduse režiimis.
2. Juhtmestiku prioriteet
Põhisignaaliliini prioriteet: analoogne väike signaal, kiire signaal, kellasignaal ja sünkroniseerimissignaal ning muud võtmesignaalide prioriteetsed juhtmed
Tihedus ennekõike põhimõte: alustage juhtmestiku paigaldamist plaadi kõige keerukamatest ühendustest. Alustage juhtmestiku paigaldamist plaadi kõige tihedamalt ühendatud alast.
Tähelepanuväärsed punktid:
A. Püüdke ette näha spetsiaalne juhtmestiku kiht võtmesignaalide, näiteks kellasignaalide, kõrgsagedussignaalide ja tundlike signaalide jaoks ning tagage minimaalne ahela pindala. Vajadusel tuleks kasutada käsitsi prioriteetset juhtmestikku, varjestust ja ohutu vahekauguse suurendamist. Tagage signaali kvaliteet.
b. Toitekihi ja maa vaheline elektromagnetiline ühilduvuskeskkond on halb, seega tuleks vältida häiretele tundlikke signaale.
c. Takistuse juhtimise nõuetega võrk tuleks ühendada nii palju kui võimalik vastavalt liini pikkuse ja laiuse nõuetele.
3, kella juhtmestik
Kella liin on üks suurimaid elektromagnetilist ühilduvust mõjutavaid tegureid. Tehke kella liinile vähem auke, vältige teiste signaaliliinidega nii kaugele kui võimalik kõndimist ja hoiduge üldistest signaaliliinidest, et vältida signaaliliinide häireid. Samal ajal tuleks vältida toiteallika ja kella vahelise häire tekkimist.
Kui plaadil on spetsiaalne kellakip, ei saa see joone alla paigaldada, vaid tuleb paigaldada vase alla ja vajadusel võib see olla ka spetsiaalse isolatsiooniga. Paljude võrdluskristallostsillaatorite puhul ei tohiks neid kristallostsillaatoreid joone alla paigaldada, vaid tuleb paigaldada vask.
4. Joon täisnurga all
Täisnurkne kaabeldus on üldiselt vajalik trükkplaatide juhtmestiku vältimiseks ja sellest on peaaegu saanud üks juhtmestiku kvaliteedi mõõtmise standardeid. Seega, kui suurt mõju avaldab täisnurkne kaabeldus signaali edastamisele? Põhimõtteliselt põhjustab täisnurkne marsruutimine ülekandeliini joone laiuse muutuse, mille tulemuseks on impedantsi katkemine. Tegelikult ei pruugi impedantsi muutusi põhjustada mitte ainult täisnurkne, vaid ka teravnurkne marsruutimine.
Täisnurga suunamise mõju signaalile kajastub peamiselt kolmes aspektis:
Esiteks võib nurk olla samaväärne ülekandeliini mahtuvusliku koormusega, aeglustades tõusuaega;
Teiseks, impedantsi katkematus põhjustab signaali peegeldumist;
Kolmandaks, täisnurga otsa tekitatud elektromagnetiline häire.
5. Teravnurk
(1) Kõrgsagedusvoolu korral, kui juhtme pöördepunkt moodustab täisnurga või isegi teravnurga nurga lähedal, on magnetvoo tihedus ja elektrivälja intensiivsus suhteliselt kõrged, tekitades tugeva elektromagnetlaine ja induktiivsus on siin suhteliselt suur, induktiivsus on suurem kui nüri- või ümarnurk.
(2) Digitaalahela siinijuhtmestiku nurk on nüri või ümar ja juhtmestiku pindala on suhteliselt väike. Sama reavahe korral on reavahe 0,3 korda väiksem kui täisnurga keerd.
6. Diferentsiaalmarsruutimine
Vrd. Diferentsiaaljuhtmestik ja impedantsi sobitamine
Diferentsiaalsignaali kasutatakse üha laialdasemalt kiirete vooluahelate projekteerimisel, kuna vooluahelate kõige olulisemad signaalid kasutavad alati diferentsiaalstruktuuri. Definitsioon: Lihtsamalt öeldes tähendab see, et draiver saadab kaks samaväärset, inverteerivat signaali ja vastuvõtja määrab kahe pinge erinevuse võrdlemise teel, kas loogiline olek on "0" või "1". Diferentsiaalsignaali kandvat paari nimetatakse diferentsiaalmarsruutimiseks.
Võrreldes tavalise ühe otsaga signaali marsruutimisega on diferentsiaalsignaalil kõige ilmsemad eelised järgmistes kolmes aspektis:
a. Tugev häiretevastane võime, kuna kahe diferentsiaaljuhtme vaheline ühendus on väga hea. Kui väljastpoolt tuleb müra, on see peaaegu samaaegselt ühendatud kahe liiniga ja vastuvõtja hoolib ainult kahe signaali erinevusest, seega saab väljastpoolt tuleva ühisrežiimi müra täielikult kustutada.
b. suudab tõhusalt pärssida elektromagnetilisi häireid. Samamoodi, kuna kahe signaali polaarsus on vastupidine, võivad nende kiiratavad elektromagnetväljad üksteist tühistada. Mida tihedam on sidestus, seda vähem elektromagnetilist energiat välismaailmale vabaneb.
c. Täpne ajastuse positsioneerimine. Kuna diferentsiaalsignaalide lülitusmuutused asuvad kahe signaali ristumiskohas, erinevalt tavalistest ühe otsaga signaalidest, mis sõltuvad kõrgest ja madalast lävipingest, on tehnoloogia ja temperatuuri mõju väike, mis võib vähendada ajastusvigu ja sobib paremini madala amplituudiga signaalidega vooluringidele. Praegu populaarne LVDS (madalpinge diferentsiaalsignaalimine) viitab sellele väikese amplituudiga diferentsiaalsignaalimise tehnoloogiale.
Trükkplaatide inseneride jaoks on kõige olulisem tagada, et diferentsiaalmarsruutimise eeliseid saaks tegelikus marsruutimises täielikult ära kasutada. Eelkõige peaks kontaktis disaineritega mõistma diferentsiaalmarsruutimise üldnõudeid, st „võrdne pikkus, võrdne vahemaa“.
Võrdne pikkus tagab kahe diferentsiaalsignaali vastaspolaarsuse kogu aeg ja vähendab ühisrežiimi komponenti. Võrdne kaugus on peamiselt vajalik erinevustakistuse püsivuse tagamiseks ja peegelduse vähendamiseks. Diferentsiaalmarsruudi puhul on mõnikord nõutav „nii lähedane kui võimalik“.
7. Madu joon
Looklev joon on paigutuses sageli kasutatav paigutusviis. Selle peamine eesmärk on viivituse reguleerimine ja süsteemi ajastuse disaini nõuete täitmine. Esimene asi, mida disainerid peavad mõistma, on see, et looklevad juhtmed võivad signaali kvaliteeti rikkuda ja edastusviivitust muuta ning neid tuleks juhtmete paigaldamisel vältida. Tegelikus disainis on aga signaalide piisava ooteaja tagamiseks või sama signaalirühma vahelise ajalimiidi vähendamiseks sageli vaja seda teadlikult kerida.
Tähelepanuväärsed punktid:
Impedantsi sobitamiseks tuleb diferentsiaalsignaaliliinide paarid, üldiselt paralleelsed jooned, võimalikult vähe läbi augu, läbida ja need peaksid olema kaks koos.
Samade atribuutidega siinide rühm tuleks võimalikult kaugele kõrvuti suunata, et saavutada võrdne pikkus. Paigaldusplatsilt tulev auk peaks olema platsist võimalikult kaugel.
Postituse aeg: 05.07.2023
