1. Almen praksis
For at gøre højfrekvente printkortdesign mere rimeligt og forbedre anti-interferensydelsen i printkortdesignet, bør følgende aspekter overvejes:
(1) Rimeligt valg af lag Ved routing af højfrekvente printkort i printkortdesign bruges det indre plan i midten som effekt- og jordlag, som kan spille en afskærmningsrolle, effektivt reducere den parasitiske induktans, forkorte længden af signallinjer og reducere krydsinterferens mellem signaler.
(2) Fræsningstilstand Fræsningstilstanden skal være i overensstemmelse med 45° vinkeldrejning eller buedrjning, hvilket kan reducere højfrekvent signaludsendelse og gensidig kobling.
(3) Kabellængde Jo kortere kabellængden er, desto bedre. Jo kortere den parallelle afstand mellem to ledninger er, desto bedre.
(4) Antal gennemgående huller Jo færre gennemgående huller, desto bedre.
(5) Retning af mellemlagskabler Retningen af mellemlagskablerne skal være lodret, dvs. det øverste lag er vandret, det nederste lag er lodret, for at reducere interferensen mellem signalerne.
(6) Kobberbelægning. Øget jordforbindelse af kobberbelægningen kan reducere interferensen mellem signaler.
(7) Inkluderingen af vigtig signallinjebehandling kan forbedre signalets anti-interferensevne betydeligt, og naturligvis kan interferenskildebehandling også inkluderes, så den ikke kan forstyrre andre signaler.
(8) Signalkabler sender ikke signaler i loops. Send signaler i serieforbindelsestilstand.
2. Prioritet for ledningsføring
Prioritet af nøglesignallinje: analogt lille signal, højhastighedssignal, ursignal og synkroniseringssignal og andre prioriterede nøglesignaler
Princippet om tæthed først: Start ledningsføringen fra de mest komplekse forbindelser på printkortet. Start ledningsføringen fra det område af printkortet, der er tættest forbundet.
Bemærk venligst:
A. Forsøg at sørge for et særligt ledningslag til nøglesignaler såsom ursignaler, højfrekvente signaler og følsomme signaler, og sørg for et minimalt sløjfeareal. Om nødvendigt bør der anvendes manuel prioriteret ledningsføring, afskærmning og øget sikkerhedsafstand. Sørg for signalkvaliteten.
b. EMC-miljøet mellem effektlaget og jord er dårligt, så signaler, der er følsomme over for interferens, bør undgås.
c. Netværket med krav til impedanskontrol skal så vidt muligt tilsluttes i henhold til kravene til ledningslængde og -bredde.
3, urledninger
Urledningen er en af de største faktorer, der påvirker EMC. Lav færre huller i urledningen, undgå at gå langs andre signalledninger så vidt muligt, og hold dig væk fra generelle signalledninger for at undgå interferens med signalledninger. Samtidig bør strømforsyningen på printkortet undgås for at forhindre interferens mellem strømforsyningen og uret.
Hvis der er en speciel urchip på printpladen, må den ikke placeres under linjen. Den bør om nødvendigt lægges under kobberet, og den kan også være specielt tilpasset dens jord. For mange referencekrystaloscillatorchips bør disse krystaloscillatorer ikke placeres under linjen, da der skal lægges kobberisolering.
4. Linje i rette vinkler
Retvinklede kabler er generelt nødvendige for at undgå situationen i PCB-kabling, og er næsten blevet en af standarderne til at måle kvaliteten af ledninger, så hvor stor indflydelse vil retvinklede kabler have på signaltransmissionen? I princippet vil retvinklede kabelføring forårsage ændringer i transmissionslinjens ledningsbredde, hvilket resulterer i impedansdiskontinuitet. Faktisk kan ikke kun retvinklede kabelføringer, men også spidsvinklede kabelføringer forårsage impedansændringer.
Indflydelsen af retvinklet routing på signalet afspejles primært i tre aspekter:
For det første kan hjørnet svare til den kapacitive belastning på transmissionslinjen, hvilket forsinker stigetiden;
For det andet vil impedansdiskontinuitet forårsage signalrefleksion;
For det tredje, EMI produceret af den retvinklede spids.
5. Spids vinkel
(1) For højfrekvent strøm, når ledningens vendepunkt udgør en ret vinkel eller endda en spids vinkel, nær hjørnet, er den magnetiske fluxtæthed og det elektriske feltintensitet relativt høje, strålingen vil være stærk, og induktansen her vil være relativt stor, den induktive vinkel vil være større end den stumpe vinkel eller afrundede vinkel.
(2) For buskablingen i det digitale kredsløb er ledningshjørnet stumpt eller afrundet, og ledningsarealet er relativt lille. Under samme linjeafstandsforhold optager den samlede linjeafstand 0,3 gange mindre bredde end den retvinklede drejning.
6. Differentiel routing
Jf. Differentialledningsføring og impedanstilpasning
Differentialsignal bruges mere og mere udbredt i design af højhastighedskredsløb, fordi de vigtigste signaler i kredsløb altid bruger differentiel struktur. Definition: På almindeligt dansk betyder det, at driveren sender to ækvivalente, inverterende signaler, og modtageren bestemmer, om den logiske tilstand er "0" eller "1" ved at sammenligne forskellen mellem de to spændinger. Parret, der bærer differentialsignalet, kaldes differentiel routing.
Sammenlignet med almindelig single-ended signalrouting har differentialsignaler de mest åbenlyse fordele i følgende tre aspekter:
a. Stærk anti-interferensevne, fordi koblingen mellem de to differentialledninger er meget god, når der er støjinterferens udefra, er den næsten koblet til de to linjer på samme tid, og modtageren bekymrer sig kun om forskellen mellem de to signaler, så common mode-støjen udefra kan fuldstændigt elimineres.
b. kan effektivt hæmme EMI. På samme måde, fordi polariteten af to signaler er modsat, kan de elektromagnetiske felter, der udstråles af dem, ophæve hinanden. Jo tættere koblingen er, desto mindre elektromagnetisk energi frigives til omverdenen.
c. Præcis timingpositionering. Da skifteændringerne i differentialsignalerne er placeret ved skæringspunktet mellem to signaler, i modsætning til almindelige single-ended signaler, der er afhængige af høj og lav tærskelspænding, er effekten af teknologi og temperatur lille, hvilket kan reducere fejlene i timing og er mere egnet til kredsløb med signaler med lav amplitude. LVDS (lavspændingsdifferentialsignalering), som er populær i øjeblikket, refererer til denne differentialsignaleringsteknologi med lille amplitude.
For printkortingeniører er det vigtigste at sikre, at fordelene ved differentiel routing kan udnyttes fuldt ud i den faktiske routing. Måske så længe kontakten med layoutfolk forstår de generelle krav til differentiel routing, det vil sige "lige længde, lige afstand".
Den lige lange længde skal sikre, at de to differentialsignaler opretholder modsat polaritet til enhver tid og reducere common-mode-komponenten. Ækvidistancen skal primært sikre, at differensimpedansen er konsistent og reducere refleksion. "Så tæt som muligt" er nogle gange et krav til differentiel routing.
7. Slangelinje
Serpentine line er en type layout, der ofte bruges i layout. Dens hovedformål er at justere forsinkelsen og opfylde kravene til systemtimingdesign. Det første, designere skal være klar over, er, at slangelignende ledninger kan ødelægge signalkvaliteten og ændre transmissionsforsinkelsen, og bør derfor undgås ved ledningsføring. I det faktiske design er det dog ofte nødvendigt at vikle bevidst for at sikre tilstrækkelig holdetid for signaler eller for at reducere tidsforskydningen mellem den samme gruppe af signaler.
Bemærk venligst:
Par af differentielle signallinjer, generelt parallelle linjer, så lidt som muligt gennem hullet, skal stanses, bør være to linjer sammen for at opnå impedanstilpasning.
En gruppe busser med de samme egenskaber bør føres side om side så langt som muligt for at opnå samme længde. Hullet, der fører fra patchpad'en, er så langt væk fra pad'en som muligt.
Opslagstidspunkt: 05. juli 2023
