1. Загальна практика
У дизайні друкованої плати, щоб зробити високочастотну друковану плату більш розумною, кращу ефективність захисту від перешкод слід враховувати з таких аспектів:
(1) Розумний вибір шарів Під час маршрутизації високочастотних друкованих плат у дизайні друкованої плати внутрішня площина посередині використовується як шар живлення та заземлення, який може відігравати роль екранування, ефективно зменшувати паразитну індуктивність, скорочувати довжину сигнальних ліній і зменшити перехресні перешкоди між сигналами.
(2) Режим маршрутизації Режим маршрутизації має відповідати повороту під кутом 45° або повороту по дузі, що може зменшити випромінювання високочастотного сигналу та взаємний зв’язок.
(3) Довжина кабелю Чим коротша довжина кабелю, тим краще. Чим менша паралельна відстань між двома проводами, тим краще.
(4) Кількість наскрізних отворів. Чим менше наскрізних отворів, тим краще.
(5) Напрям міжшарової проводки Напрямок міжшарової проводки має бути вертикальним, тобто верхній шар горизонтальний, нижній вертикальний, щоб зменшити перешкоди між сигналами.
(6) Мідне покриття посилене заземлення Мідне покриття може зменшити інтерференцію між сигналами.
(7) Включення важливої обробки сигнальної лінії може значно покращити захист від перешкод сигналу, звичайно, також може бути включення обробки джерела перешкод, щоб воно не могло заважати іншим сигналам.
(8) Сигнальні кабелі не направляють сигнали петлями. Маршрутні сигнали в режимі послідовного ланцюга.
2. Пріоритет проводки
Пріоритет лінії ключового сигналу: аналоговий слабкий сигнал, високошвидкісний сигнал, тактовий сигнал і сигнал синхронізації та інші ключові сигнали пріоритетної проводки
Основний принцип щільності: починайте підключення з найскладніших з’єднань на платі. Почніть прокладку з найбільш щільної ділянки плати
Варто звернути увагу:
A. Спробуйте забезпечити спеціальний шар проводки для ключових сигналів, таких як сигнали годинника, високочастотні сигнали та чутливі сигнали, і забезпечте мінімальну площу петлі. Якщо необхідно, слід застосувати ручне пріоритетне підключення проводів, екранування та збільшення безпечної відстані. Переконайтеся в якості сигналу.
b. Середовище електромагнітної сумісності між силовим рівнем і землею погане, тому слід уникати сигналів, чутливих до перешкод.
в. Мережа з вимогами контролю імпедансу повинна бути з’єднана якомога далі відповідно до вимог щодо довжини та ширини лінії.
3, проводка годинника
Лінія годинника є одним із найбільших факторів, що впливають на ЕМС. Робіть менше отворів у лінії годинника, уникайте проходження з іншими сигнальними лініями якомога далі та тримайтеся подалі від загальних сигнальних ліній, щоб уникнути перешкод із сигнальними лініями. У той же час слід уникати джерела живлення на платі, щоб уникнути перешкод між блоком живлення та годинником.
Якщо на платі є спеціальна мікросхема годинника, вона не може проходити під лінією, повинна бути прокладена під міддю, якщо необхідно, також може бути спеціальною для своєї землі. Для багатьох чіпів еталонного кристалічного генератора ці кристалічні генератори не повинні бути під лінією, щоб закласти мідну ізоляцію.
4. Лінія під прямим кутом
Кабелі під прямим кутом, як правило, потрібні, щоб уникнути ситуації з електропроводкою друкованої плати, і вони майже стали одним із стандартів для вимірювання якості проводки, тож який вплив матиме кабель під прямим кутом на передачу сигналу? В принципі, прокладка під прямим кутом призведе до зміни ширини лінії передачі, що призведе до розриву імпедансу. Фактично, не тільки маршрутизація під прямим кутом, тонним кутом, маршрутизація під гострим кутом може спричинити зміни імпедансу.
Вплив прямокутної маршрутизації на сигнал в основному відображається в трьох аспектах:
По-перше, кут може бути еквівалентним ємнісному навантаженню на лінії передачі, уповільнюючи час наростання;
По-друге, розрив імпедансу спричинить відображення сигналу;
По-третє, електромагнітні перешкоди, створені наконечником під правим кутом.
5. Гострий кут
(1) Для високочастотного струму, коли точка повороту дроту представляє прямий або навіть гострий кут, поблизу кута, щільність магнітного потоку та напруженість електричного поля відносно високі, випромінювання сильної електромагнітної хвилі та індуктивності тут буде відносно великим, індуктивний кут буде більшим, ніж тупий або округлений кут.
(2) Для проводки шини цифрової схеми кут проводки тупий або закруглений, площа проводки відносно мала. За тієї самої умови міжрядкового інтервалу загальний міжрядковий інтервал займає в 0,3 рази менше ширини, ніж поворот під правим кутом.
6. Диференціальна маршрутизація
Пор. Диференціальне підключення та узгодження імпедансу
Диференціальний сигнал використовується все ширше і ширше при розробці високошвидкісних схем, оскільки найважливіші сигнали в ланцюгах завжди використовують диференціальну структуру. Визначення: простою англійською мовою це означає, що драйвер надсилає два еквівалентні інвертовані сигнали, а приймач визначає, чи є логічний стан «0» чи «1», порівнюючи різницю між двома напругами. Пара, що передає диференціальний сигнал, називається диференціальною маршрутизацією.
У порівнянні зі звичайною односторонньою маршрутизацією сигналу диференціальний сигнал має найбільш очевидні переваги в наступних трьох аспектах:
a. Сильна здатність запобігати перешкодам, оскільки зв’язок між двома диференціальними дротами дуже хороший, коли є шумові перешкоди ззовні, вони майже пов’язані з двома лініями одночасно, і приймач дбає лише про різницю між два сигнали, тому зовнішній синфазний шум може бути повністю придушений.
b. може ефективно пригнічувати EMI. Так само, оскільки полярність двох сигналів протилежна, випромінювані ними електромагнітні поля можуть гасити одне одного. Чим тісніший зв'язок, тим менше електромагнітної енергії виділяється в зовнішній світ.
в. Точне визначення часу. Оскільки зміни перемикання диференціальних сигналів розташовані на перетині двох сигналів, на відміну від звичайних односторонніх сигналів, які покладаються на високу та низьку порогову напругу, вплив технології та температури є невеликим, що може зменшити помилки в синхронізації та більше підходить для схем з низькою амплітудою сигналів. LVDS (низьковольтна диференціальна сигналізація), яка популярна в даний час, відноситься до цієї технології диференціальної сигналізації малої амплітуди.
Для інженерів друкованих плат найважливішим є переконатися, що переваги диференціальної маршрутизації можуть бути повністю використані у фактичній маршрутизації. Можливо, за умови, що люди, які спілкуються з Layout, зрозуміють загальні вимоги диференціального маршруту, тобто «однакова довжина, однакова відстань».
Рівна довжина забезпечує постійну підтримку протилежної полярності двох диференціальних сигналів і зменшення синфазної складової. Рівновіддаленість головним чином забезпечує стабільність різницевого опору та зменшує відображення. «Якомога ближче» іноді є вимогою для диференціальної маршрутизації.
7. Зміїна лінія
Змієподібна лінія - це різновид макета, який часто використовується в верстці. Його основне призначення – регулювати затримку та відповідати вимогам проектування системного часу. Перше, що дизайнери повинні усвідомити, це те, що подібні до змій дроти можуть погіршити якість сигналу та змінити затримку передачі, і їх слід уникати під час підключення. Однак у фактичній конструкції, щоб забезпечити достатній час утримання сигналів або зменшити часовий зсув між тією самою групою сигналів, часто необхідно навмисно намотувати.
Варто звернути увагу:
Пари диференціальних сигнальних ліній, як правило, паралельних ліній, якомога менше через отвір, повинні бути пробиті двома лініями разом, щоб досягти узгодження імпедансу.
Групу автобусів з однаковими атрибутами слід прокласти поруч якомога далі, щоб досягти однакової довжини. Отвір, що йде від накладки, знаходиться якомога далі від накладки.
Час публікації: 05 липня 2023 р
