1. Општа пракса
Приликом дизајна штампаних плоча, како би дизајн високофреквентних штампаних плоча био разумнији, са бољим перформансама отпорности на сметње, требало би размотрити следеће аспекте:
(1) Разуман избор слојева Приликом усмеравања високофреквентних штампаних плоча у дизајну ПЦБ-а, унутрашња раван у средини се користи као слој за напајање и уземљење, што може играти улогу заштите, ефикасно смањити паразитску индуктивност, скратити дужину сигналних линија и смањити унакрсну интерференцију између сигнала.
(2) Режим рутирања Режим рутирања мора бити у складу са окретањем под углом од 45° или лучним окретањем, што може смањити емисију високофреквентних сигнала и међусобно спрезање.
(3) Дужина кабла Што је дужина кабла краћа, то боље. Што је краће паралелно растојање између две жице, то боље.
(4) Број пролазних рупа Што је мањи број пролазних рупа, то боље.
(5) Правац међуслојног ожичења Правац међуслојног ожичења треба да буде вертикалан, односно горњи слој је хоризонталан, а доњи слој вертикалан, како би се смањила интерференција између сигнала.
(6) Бакарни премаз повећаним уземљењем бакарни премаз може смањити сметње између сигнала.
(7) Укључивање важне обраде сигналних линија може значајно побољшати способност сигнала да се спречи сметње, наравно, може се укључити и обрада извора сметњи, тако да не може ометати друге сигнале.
(8) Сигнални каблови не усмеравају сигнале у петљама. Усмерите сигнале у режиму ланчаног повезивања.
2. Приоритет ожичења
Приоритет кључне сигналне линије: аналогни мали сигнал, сигнал велике брзине, сигнал такта и сигнал синхронизације и ожичење приоритета других кључних сигнала
Принцип густине на првом месту: Почните ожичење од најсложенијих веза на плочи. Почните ожичење од најгушће ожиченог дела плоче.
Напомене:
A. Покушајте да обезбедите посебан слој ожичења за кључне сигнале као што су тактни сигнали, високофреквентни сигнали и осетљиви сигнали и осигурајте минималну површину петље. Ако је потребно, треба усвојити ручно приоритетно ожичење, заштиту и повећање безбедносног размака. Обезбедите квалитет сигнала.
б. ЕМС окружење између слоја напајања и земље је лоше, па треба избегавати сигнале осетљиве на сметње.
ц. Мрежа са захтевима за контролу импедансе треба да буде ожичена колико год је то могуће у складу са захтевима за дужину и ширину линије.
3, ожичење сата
Сигнална линија је један од највећих фактора који утичу на електромагнетну електричну сметњу (ЕМС). Направите мање рупа у сигналној линији, избегавајте да се мешате са другим сигналним линијама колико год је то могуће и држите се подаље од општих сигналних линија како бисте избегли сметње са сигналним линијама. Истовремено, треба избегавати напајање на плочи како би се спречило сметње између напајања и такта.
Ако на плочи постоји посебан чип за сат, он не сме бити постављен испод линије, већ испод бакра, а ако је потребно, може се поставити и посебна изолација. За многе чипове референтних кристалних осцилатора, ови кристални осцилатори не смеју бити испод линије, већ се поставља бакарна изолација.
4. Линија под правим углом
Каблови под правим углом су генерално потребни да би се избегла ситуација код ожичења штампаних плоча и скоро су постали један од стандарда за мерење квалитета ожичења, па колики ће утицај каблови под правим углом имати на пренос сигнала? У принципу, усмеравање под правим углом ће узроковати промену ширине далековода, што ће резултирати дисконтинуитетом импедансе. У ствари, не само усмеравање под правим углом, већ и усмеравање под оштрим углом, може изазвати промене импедансе.
Утицај рутирања под правим углом на сигнал се углавном огледа у три аспекта:
Прво, угао може бити еквивалентан капацитивном оптерећењу на далеководу, успоравајући време пораста;
Друго, дисконтинуитет импедансе ће изазвати рефлексију сигнала;
Треће, ЕМИ произведен од стране врха под правим углом.
5. Оштар угао
(1) За струју високе фреквенције, када тачка преокрета жице представља прав или чак оштар угао, близу угла, густина магнетног флукса и интензитет електричног поља су релативно високи, зрачиће јаки електромагнетни таласи, а индуктивност ће овде бити релативно велика, индуктивност ће бити већа од тупог или заобљеног угла.
(2) Код магистралног ожичења дигиталног кола, угао ожичења је туп или заобљен, површина ожичења је релативно мала. Под истим условима размака између линија, укупни размак између линија је 0,3 пута мањи од правоугаоног скретања.
6. Диференцијално усмеравање
В. Диференцијално ожичење и усклађивање импедансе
Диференцијални сигнал се све шире користи у пројектовању брзих кола, јер најважнији сигнали у колима увек користе диференцијалну структуру. Дефиниција: Једноставно речено, то значи да драјвер шаље два еквивалентна, инвертујућа сигнала, а пријемник одређује да ли је логичко стање „0“ или „1“ упоређујући разлику између два напона. Пар који носи диференцијални сигнал назива се диференцијално усмеравање.
У поређењу са обичним једностраним усмеравањем сигнала, диференцијални сигнал има најочигледније предности у следећа три аспекта:
а. Јака способност спречавања сметњи, јер је спрега између две диференцијалне жице веома добра, када постоји спољашња сметња шума, она је готово истовремено спрегнута са две линије, а пријемник брине само о разлици између два сигнала, тако да се спољашња сметња заједничког режима може потпуно поништити.
б. може ефикасно инхибирати електромагнетне сметње. Слично томе, пошто је поларитет два сигнала супротан, електромагнетна поља која они зраче могу се међусобно поништити. Што је спрега ближа, мање електромагнетне енергије се ослобађа у спољашњи свет.
ц. Прецизно позиционирање времена. Пошто се промене прекидача диференцијалних сигнала налазе на пресеку два сигнала, за разлику од обичних једностраних сигнала који се ослањају на високи и ниски праг напона, утицај технологије и температуре је мали, што може смањити грешке у времену и погодније је за кола са сигналима мале амплитуде. LVDS (нисконапонска диференцијална сигнализација), која је тренутно популарна, односи се на ову технологију диференцијалне сигнализације мале амплитуде.
За инжењере штампаних плоча, најважније је осигурати да се предности диференцијалног рутирања могу у потпуности искористити у стварном рутирању. Можда све док контакт са људима који се баве дизајном разуме опште захтеве диференцијалног рутирања, односно „једнака дужина, једнака удаљеност“.
Једнака дужина служи да се осигура да два диференцијална сигнала увек одржавају супротни поларитет и да се смањи компонента заједничког режима. Еквидистанца је углавном да се осигура да је диференцијална импеданса конзистентна и да се смањи рефлексија. „Што је могуће ближе“ је понекад захтев за диференцијално усмеравање.
7. Змијска линија
Серпентинска линија је врста распореда која се често користи у распореду. Њена главна сврха је подешавање кашњења и испуњавање захтева дизајна времена система. Прво што дизајнери треба да схвате је да змијолике жице могу да униште квалитет сигнала и промене кашњење преноса и да их треба избегавати приликом ожичења. Међутим, у стварном дизајну, како би се осигурало довољно време задржавања сигнала или смањио временски помак између исте групе сигнала, често је потребно намерно их навијати.
Напомене:
Парови диференцијалних сигналних линија, генерално паралелне линије, што је мање могуће кроз рупу, морају бити пробушени, требало би да буду две линије заједно, како би се постигло усклађивање импедансе.
Групу магистрала са истим атрибутима треба усмерити једну поред друге што је даље могуће како би се постигла једнака дужина. Рупа која води од контактне плоче је што је могуће даље од плоче.
Време објаве: 05.07.2023.
