1. Общая практика
При проектировании печатной платы, чтобы сделать конструкцию высокочастотной печатной платы более разумной, необходимо учитывать следующие аспекты:
(1) Разумный выбор слоев. При прокладке высокочастотных плат в конструкции печатной платы внутренняя плоскость посередине используется в качестве слоя питания и заземления, который может играть экранирующую роль, эффективно уменьшать паразитную индуктивность, сокращать длину сигнальные линии и уменьшают перекрестные помехи между сигналами.
(2) Режим маршрутизации Режим маршрутизации должен соответствовать повороту под углом 45° или дуговому повороту, что может уменьшить излучение высокочастотного сигнала и взаимное соединение.
(3) Длина кабеля Чем короче длина кабеля, тем лучше. Чем короче параллельное расстояние между двумя проводами, тем лучше.
(4) Количество сквозных отверстий Чем меньше сквозных отверстий, тем лучше.
(5) Направление межслойной проводки Направление межслойной проводки должно быть вертикальным, то есть верхний слой — горизонтальным, нижний слой — вертикальным, чтобы уменьшить помехи между сигналами.
(6) Медное покрытие с усиленным заземлением. Медное покрытие может уменьшить помехи между сигналами.
(7) Включение важной обработки сигнальной линии может значительно улучшить антиинтерференционную способность сигнала, конечно, также может быть включение обработки источника помех, чтобы он не мог мешать другим сигналам.
(8) Сигнальные кабели не прокладывают сигналы в виде петель. Маршрутизируйте сигналы в режиме шлейфового подключения.
2. Приоритет проводки
Приоритет линии ключевого сигнала: аналоговый малый сигнал, высокоскоростной сигнал, тактовый сигнал и сигнал синхронизации, а также приоритетная проводка других ключевых сигналов.
Первый принцип плотности: начинайте проводку с самых сложных соединений на плате. Начинайте проводку с самой густозашитой части платы.
На что следует обратить внимание:
А. Постарайтесь обеспечить специальный слой проводки для ключевых сигналов, таких как тактовые сигналы, высокочастотные сигналы и чувствительные сигналы, и обеспечьте минимальную площадь контура. При необходимости следует использовать приоритетную проводку вручную, экранирование и увеличение безопасного расстояния. Обеспечьте качество сигнала.
б. ЭМС-среда между силовым слоем и землей плохая, поэтому следует избегать сигналов, чувствительных к помехам.
в. Сеть с требованиями по контролю импеданса должна быть проложена, насколько это возможно, в соответствии с требованиями к длине и ширине линии.
3, проводка часов
Тактовая линия является одним из важнейших факторов, влияющих на электромагнитную совместимость. Делайте меньше отверстий в тактовой линии, избегайте прохождения других сигнальных линий, насколько это возможно, и держитесь подальше от общих сигнальных линий, чтобы избежать помех сигнальным линиям. В то же время следует избегать источника питания на плате, чтобы предотвратить помехи между источником питания и часами.
Если на плате есть специальная тактовая микросхема, то она не может проходить под линией, ее следует прокладывать под медью, при необходимости можно также специально подвести ее к земле. Для многих кристаллов эталонного кварцевого генератора этот кварцевый генератор не должен находиться под линией, чтобы проложить медную изоляцию.
4. Линия под прямым углом
Прокладка кабеля под прямым углом обычно требуется, чтобы избежать ситуации с проводкой на печатной плате, и она почти стала одним из стандартов для измерения качества проводки, так какое влияние окажет прокладка кабеля под прямым углом на передачу сигнала? В принципе, прокладка под прямым углом приведет к изменению ширины линии передачи, что приведет к разрыву импеданса. Фактически, не только прокладка под прямым углом, но и прокладка под острым углом может вызвать изменения импеданса.
Влияние прямоугольной маршрутизации на сигнал в основном отражается в трех аспектах:
Во-первых, угол может быть эквивалентен емкостной нагрузке на линии передачи, замедляя время нарастания;
Во-вторых, разрыв импеданса приведет к отражению сигнала;
В-третьих, электромагнитные помехи, создаваемые наконечником под правильным углом.
5. Острый угол
(1) Для высокочастотного тока, когда точка поворота провода представляет собой прямой или даже острый угол, вблизи угла, плотность магнитного потока и напряженность электрического поля относительно высоки, будет излучаться сильная электромагнитная волна, а индуктивность здесь будет относительно большим, индуктивность будет больше, чем тупой угол или закругленный угол.
(2) Для шинной проводки цифровой схемы угол проводки тупой или закругленный, площадь проводки относительно невелика. При тех же условиях межстрочного интервала общий межстрочный интервал занимает в 0,3 раза меньшую ширину, чем при повороте под прямым углом.
6. Дифференциальная маршрутизация
См. Дифференциальная проводка и согласование импеданса
Дифференциальный сигнал все шире используется при проектировании высокоскоростных цепей, поскольку наиболее важные сигналы в цепях всегда используют дифференциальную структуру. Определение: На простом языке это означает, что драйвер посылает два эквивалентных инвертирующих сигнала, а приемник определяет, является ли логическое состояние «0» или «1», сравнивая разницу между двумя напряжениями. Пара, передающая дифференциальный сигнал, называется дифференциальной маршрутизацией.
По сравнению с обычной несимметричной маршрутизацией сигнала, дифференциальный сигнал имеет наиболее очевидные преимущества в следующих трех аспектах:
а. Сильная защита от помех, поскольку связь между двумя дифференциальными проводами очень хорошая, когда есть шумовые помехи извне, они почти связаны с двумя линиями одновременно, и приемник заботится только о разнице между два сигнала, поэтому внешний синфазный шум может быть полностью подавлен.
б. может эффективно подавлять электромагнитные помехи. Аналогичным образом, поскольку полярность двух сигналов противоположна, излучаемые ими электромагнитные поля могут нейтрализовать друг друга. Чем теснее связь, тем меньше электромагнитной энергии выделяется во внешний мир.
в. Точное позиционирование по времени. Поскольку изменения переключения дифференциальных сигналов расположены на пересечении двух сигналов, в отличие от обычных несимметричных сигналов, которые полагаются на высокое и низкое пороговое напряжение, влияние технологии и температуры невелико, что может уменьшить ошибки во времени и более подходит для цепей с сигналами низкой амплитуды. LVDS (дифференциальная сигнализация низкого напряжения), популярная в настоящее время, относится к этой технологии дифференциальной сигнализации малой амплитуды.
Для инженеров печатных плат самое главное — убедиться, что преимущества дифференциальной трассировки могут быть полностью использованы в реальной трассировке. Возможно, при общении с Layout люди поймут общие требования дифференциальной маршрутизации, то есть «равная длина, равное расстояние».
Одинаковая длина гарантирует, что два дифференциальных сигнала всегда сохраняют противоположную полярность и уменьшают синфазную составляющую. Эквидистантность в основном предназначена для обеспечения постоянства разностного сопротивления и уменьшения отражения. «Как можно ближе» иногда является требованием для дифференциальной маршрутизации.
7. Змеиная линия
Серпантин — это разновидность макета, который часто используется в макете. Его основная цель — отрегулировать задержку и удовлетворить требования проектирования системы синхронизации. Первое, что должны понять проектировщики, это то, что змеевидные провода могут ухудшить качество сигнала и изменить задержку передачи, и их следует избегать при монтаже. Однако в реальной конструкции, чтобы обеспечить достаточное время удержания сигналов или уменьшить временной сдвиг между одной и той же группой сигналов, часто необходимо намеренно наматывать.
На что следует обратить внимание:
Пары линий дифференциального сигнала, как правило, параллельные линии, как можно меньше проходящие через отверстие, должны быть пробиты, должны быть двумя линиями вместе, чтобы добиться согласования импедансов.
Группа автобусов с одинаковыми характеристиками должна быть проложена рядом, насколько это возможно, для достижения одинаковой длины. Отверстие, ведущее от патч-панели, находится как можно дальше от колодки.
Время публикации: 05 июля 2023 г.
