1. Bendroji praktika
Projektuojant PCB, siekiant, kad aukšto dažnio grandinės plokštės konstrukcija būtų pagrįstesnė ir geriau apsaugota nuo trukdžių, reikėtų atsižvelgti į šiuos aspektus:
(1) Protingas sluoksnių pasirinkimas. Projektuojant aukšto dažnio grandinių plokštes PCB, vidinė plokštuma viduryje naudojama kaip maitinimo ir įžeminimo sluoksnis, kuris gali atlikti ekranavimo vaidmenį, efektyviai sumažinti parazitinį induktyvumą, sutrumpinti signalo linijų ilgį ir sumažinti kryžminius trukdžius tarp signalų.
(2) Maršruto parinkimo režimas Maršruto parinkimo režimas turi atitikti 45° kampinį arba lankinį posūkį, kuris gali sumažinti aukšto dažnio signalo skleidimą ir tarpusavio sujungimą.
(3) Kabelio ilgis Kuo trumpesnis kabelio ilgis, tuo geriau. Kuo mažesnis lygiagretus atstumas tarp dviejų laidų, tuo geriau.
(4) Kiaurymių skaičius Kuo mažiau kiaurymių, tuo geriau.
(5) Tarpinių sluoksnių laidų kryptis Tarpinių sluoksnių laidų kryptis turi būti vertikali, t. y. viršutinis sluoksnis turi būti horizontalus, o apatinis – vertikalus, kad sumažėtų signalų trukdžiai.
(6) Vario danga, padidinusi įžeminimo vario dangą, gali sumažinti signalų tarpusavio trukdžius.
(7) Svarbaus signalo linijos apdorojimo įtraukimas gali žymiai pagerinti signalo atsparumą trukdžiams, žinoma, taip pat gali būti įtrauktas trukdžių šaltinio apdorojimas, kad jis netrukdytų kitiems signalams.
(8) Signalų kabeliai signalų nenukreipia kilpomis. Signalus nukreipkite nuosekliu sujungimu.
2. Laidų jungimo prioritetas
Pagrindinio signalo linijos prioritetas: analoginis mažas signalas, didelės spartos signalas, laikrodžio signalas ir sinchronizavimo signalas bei kiti pagrindinių signalų prioritetiniai laidai
Tankumo principas: pradėkite laidus nuo sudėtingiausių plokštės jungčių. Pradėkite laidus nuo tankiausiai laidų išklotos plokštės vietos.
Į ką atkreipti dėmesį:
A. Stenkitės numatyti specialų laidų sluoksnį pagrindiniams signalams, tokiems kaip laikrodžio signalai, aukšto dažnio signalai ir jautrūs signalai, ir užtikrinkite minimalų kilpos plotą. Jei reikia, turėtų būti taikomas rankinis laidų prioritetizavimas, ekranavimas ir didesnių saugių atstumų didinimas. Užtikrinkite signalo kokybę.
b. Elektromagnetinio suderinamumo aplinka tarp maitinimo sluoksnio ir žemės yra prasta, todėl reikėtų vengti signalų, jautrių trukdžiams.
c. Tinklas, kuriam keliami varžos valdymo reikalavimai, turėtų būti kuo labiau nutiestas pagal linijos ilgio ir pločio reikalavimus.
3, laikrodžio laidai
Laikrodžio linija yra vienas iš didžiausių EMC įtaką darančių veiksnių. Laikrodžio linijoje padarykite mažiau skylių, venkite kuo toliau vaikščioti šalia kitų signalinių linijų ir laikykitės atokiau nuo bendrų signalinių linijų, kad išvengtumėte trukdžių signalinėms linijoms. Tuo pačiu metu reikėtų vengti maitinimo šaltinio plokštėje, kad būtų išvengta trukdžių tarp maitinimo šaltinio ir laikrodžio.
Jei plokštėje yra specialus laikrodžio lustas, jo negalima kloti po linija, o reikia pakloti po variu, o prireikus jį galima specialiai pritvirtinti prie žemės. Daugeliui etaloninių kristalinių osciliatorių lustų šie kristaliniai osciliatoriai neturėtų būti klojami po linija, o turi būti paklota vario izoliacija.
4. Linija stačiu kampu
Stačiakampis kabelių tiesimas paprastai reikalingas siekiant išvengti tokių situacijų spausdintinių plokščių laiduose ir beveik tapo vienu iš laidų kokybės matavimo standartų, tad kokį poveikį stačiakampis kabelių tiesimas turės signalo perdavimui? Iš principo, stačiakampis kabelių tiesimas pakeis perdavimo linijos plotį, dėl to atsiras varžos nutrūkimas. Tiesą sakant, ne tik stačiakampis, bet ir stačiakampis, ir smailusis kampas gali sukelti varžos pokyčius.
Stačiojo kampo maršrutizavimo įtaka signalui daugiausia atsispindi trijuose aspektuose:
Pirma, kampas gali būti lygiavertis perdavimo linijos talpinei apkrovai, sulėtindamas kilimo laiką;
Antra, impedanso nepertraukiamumas sukels signalo atspindį;
Trečia, dešiniojo kampo antgalio sukuriamas elektromagnetinis trikdis.
5. Smailus kampas
(1) Esant aukšto dažnio srovei, kai laido posūkio taškas sudaro statųjį arba net smailųjį kampą, šalia kampo magnetinio srauto tankis ir elektrinio lauko intensyvumas yra santykinai dideli, spinduliuos stiprią elektromagnetinę bangą, o induktyvumas čia bus santykinai didelis, induktyvumas bus didesnis nei bukasis arba suapvalintas kampas.
(2) Skaitmeninės grandinės magistralės laidų kampai yra buki arba apvalūs, o laidų plotas yra santykinai mažas. Esant tokioms pačioms linijų tarpo sąlygoms, bendras linijų tarpas yra 0,3 karto mažesnis už statųjį kampą.
6. Diferencinis maršrutizavimas
Žr. Diferencinis laidų sujungimas ir varžos suderinimas
Diferencialinis signalas vis plačiau naudojamas projektuojant didelės spartos grandines, nes svarbiausi grandinių signalai visada naudoja diferencialinę struktūrą. Apibrėžimas: Paprastai tariant, tai reiškia, kad tvarkyklė siunčia du lygiaverčius, invertuojančius signalus, o imtuvas nustato, ar loginė būsena yra „0“, ar „1“, palygindamas dviejų įtampų skirtumą. Pora, perduodanti diferencialinį signalą, vadinama diferenciniu maršrutizavimu.
Palyginti su įprastu vienpusiu signalų nukreipimu, diferencialinis signalas turi akivaizdžiausius pranašumus šiais trimis aspektais:
a. Stiprus anti-interferencinis pajėgumas, nes dviejų diferencialinių laidų sujungimas yra labai geras, kai yra triukšmo trukdžių iš išorės, jis beveik vienu metu sujungiamas su dviem linijomis, o imtuvas rūpinasi tik skirtumu tarp dviejų signalų, todėl bendrojo režimo triukšmas iš išorės gali būti visiškai panaikintas.
b. gali veiksmingai slopinti EMI. Panašiai, kadangi dviejų signalų poliškumas yra priešingas, jų skleidžiami elektromagnetiniai laukai gali vienas kitą panaikinti. Kuo glaudesnis ryšys, tuo mažiau elektromagnetinės energijos išsiskiria į išorinį pasaulį.
c. Tikslus laiko nustatymas. Kadangi diferencialinių signalų perjungimo pokyčiai vyksta dviejų signalų sankirtoje, skirtingai nei įprastų vienpusių signalų, kuriems reikalinga aukšta ir žema slenkstinė įtampa, technologijos ir temperatūros poveikis yra nedidelis, todėl galima sumažinti laiko nustatymo paklaidas ir šis metodas labiau tinka grandinėms su mažos amplitudės signalais. Šiuo metu populiari LVDS (žemos įtampos diferencialinis signalizavimas) reiškia šią mažos amplitudės diferencialinio signalizavimo technologiją.
PCB inžinieriams svarbiausia užtikrinti, kad diferencinio maršrutizavimo privalumai būtų visapusiškai išnaudoti atliekant realų maršrutizavimą. Galbūt tik bendraujant su maketuotojais bus suprasti bendrieji diferencinio maršrutizavimo reikalavimai, t. y. „vienodas ilgis, vienodas atstumas“.
Vienodas ilgis užtikrina, kad du diferencialiniai signalai visą laiką išlaikytų priešingą poliškumą ir sumažintų bendrojo režimo komponentę. Vienodas atstumas daugiausia skirtas užtikrinti, kad skirtuminė varža būtų pastovi ir sumažintų atspindžius. Diferencialiniam maršrutizavimui kartais reikalingas „kuo arčiau“.
7. Gyvatės linija
Serpentinė linija yra dažnai naudojama išdėstyme. Jos pagrindinis tikslas – reguliuoti vėlavimą ir atitikti sistemos laiko projektavimo reikalavimus. Pirmiausia projektuotojai turi suprasti, kad gyvatės formos laidai gali sugadinti signalo kokybę ir pakeisti perdavimo vėlavimą, todėl jų reikėtų vengti jungiant laidus. Tačiau realiame projekte, siekiant užtikrinti pakankamą signalų išlaikymo laiką arba sumažinti laiko skirtumą tarp tos pačios signalų grupės, dažnai reikia sąmoningai juos apvynioti.
Į ką atkreipti dėmesį:
Diferencialinio signalo linijų poros, paprastai lygiagrečios linijos, kuo mažiau pramušamos per skylę, turi būti perpjautos, dvi linijos kartu, kad būtų pasiektas varžos suderinimas.
Autobusų grupė su tomis pačiomis savybėmis turėtų būti kuo toliau nukreipta greta, kad būtų pasiektas vienodas ilgis. Skylė, vedanti iš pataisų aikštelės, yra kuo toliau nuo aikštelės.
Įrašo laikas: 2023 m. liepos 5 d.
