3 метода разводки на печатной плате Проектирование высокоскоростной сигнальной цепи

Разработка печатной платы (PCB) имеет важное значение для работы инженеров-электриков, и, по-видимому, разработать идеальную печатную плату непросто. Идеальная печатная плата достигается не только за счет рационального выбора и распределения компонентов, но и за счет высокой проводимости сигнала. В этой диссертации будут представлены и отображены знания о методах маршрутизации высокоскоростных сигнальных цепей на печатных платах, чтобы оказать некоторую помощь в вашей инженерной работе.

Разводка печатной платы на основе многослойной платы

При проектировании печатной платы большинство инженеров хотели бы завершить разводку высокого сигнала с помощью многослойных плат. Помимо своей роли ядра печатной платы, этот тип многослойной платы также способен уменьшать помехи в цепи, что является основным методом для инженеров, сталкивающихся с такой проблемой. При проектировании высокоскоростной сигнальной цепи на печатной плате на основе использования многослойной платы инженерам необходимо уменьшить размер платы, рационально определив количество слоев, чтобы наилучшим образом использовать средний слой для настройки экрана, чтобы реализовать близлежащая земля, все из которых могут эффективно уменьшить паразитную индуктивность, сократить длину передачи сигнала, уменьшить перекрестные помехи между сигналами и так далее. Все эти методы весьма полезны для надежности высокоскоростной сигнальной цепи.

Помимо описанных выше методов повышения надежности передачи сигнала печатной платы с помощью многослойной платы, некоторые авторитетные данные показывают, что при использовании одного и того же материала шум, создаваемый четырехслойной платой, на 20 дБ ниже, чем на 2-2 дБ. слойная доска. Что касается изгиба свинца, то чем меньше будет изгиб, тем лучше. Лучше всего использовать всю линию, а когда требуется изгиб, можно использовать линию под углом 45 градусов или линию дуги, чтобы излучение наружу было сокращено из-за высокоскоростного сигнала и взаимной связи, а также излучение и отражение. также уменьшилось.

Сделайте выводы между компонентами высокоскоростной цепи как можно короче

В процессе проектирования и разводки высокоскоростной сигнальной цепи на печатной плате инженерам необходимо сделать вывод между компонентами в высокоскоростной цепи как можно короче. Потому что чем длиннее провод, тем больше и распределенная индуктивность, и распределенный конденсатор, что приведет к отражению и колебаниям в высокоскоростной цепи.

Помимо укорочения вывода между компонентами в высокоскоростной схеме, в процессе трассировки печатной платы должно быть укорочено чередование выводов между выводами компонентов на каждой скоростной схеме, что означает, что сквозные отверстия в процессе соединения компонентов должно быть как можно меньше. Как правило, сквозное отверстие может привести к распределенной емкости около 0,5 пФ, что, очевидно, приведет к увеличению задержки цепи. Между тем, в процессе маршрутизации высокоскоростных каналов следует полностью учитывать перекрестные помехи, вызванные параллельной маршрутизацией сигнальных линий ближнего действия. Если параллельное распределение нельзя обойти, можно установить крупномасштабное заземление позади параллельных сигнальных линий, чтобы уменьшить помехи. В двух соседних слоях направление трассировки должно быть вертикальным.

Земля вокруг особо важных сигнальных линий или локальных участков

В процессе проектирования трассировки печатных плат инженерам предлагается использовать заземление на особо важных сигнальных линиях или локальных участках. Маршрутизация выполняется для менее восприимчивых к помехам сигналов, таких как тактовый сигнал и высокоскоростной аналоговый сигнал, в то время как провод заземления для защиты добавляется к периферийным устройствам, а сигнальные линии должны быть защищены посередине. Это связано с тем, что все типы маршрутизации сигналов не могут образовывать петли, как и заземляющий провод. Тем не менее, если возникнет петлевая схема маршрутизации, в системе возникнут большие помехи. Преимущество прокладки с заземляющим проводом вокруг сигнальных линий приводит к эффективному предотвращению образования петель в процессе прокладки. Возле каждого блока интегральной схемы предлагается установить один или несколько высокочастотных развязывающих конденсаторов. Когда аналоговый заземляющий провод или цифровой провод подключается к общедоступному заземляющему проводу, следует использовать высокочастотный дроссель. Некоторые высокоскоростные сигнальные линии требуют специальной обработки. Например, дифференциальный сигнал требуется на том же уровне и должен быть как можно ближе к параллельной маршрутизации. Никакой сигнал не может быть вставлен между дифференциальными сигнальными линиями, и все они должны иметь одинаковую длину.

Помимо методов, упомянутых выше, при проектировании маршрутизации сигналов на печатной плате инженеры должны стараться избегать ответвления высокоскоростной сигнальной проводки или формирования шлейфа. Поскольку при прокладке высокочастотных сигнальных проводов на поверхностном слое может генерироваться относительно большое электромагнитное излучение, высокочастотные сигнальные провода следует прокладывать между силовыми и заземляющими проводами, чтобы генерируемое излучение было снижено на высоком уровне из-за электромагнитного излучения. поглощение от силы и нижнего слоя.

Конечно, в практическом проекте теория никогда не предшествует практике. Я хотел бы поделиться своим опытом проектирования трассировки печатных плат. Во-первых, если вы не единственный проектировщик трассировки печатной платы, уделите достаточно времени проверке конструкции трассировщиков. Небольшая предосторожность намного лучше, чем много исправлений. Глупо ожидать, что маршрутизаторы поймут, что вы думаете. Ваши советы и инструкции являются наиболее важными на начальном этапе проектирования трассировки. Чем больше информации вы можете предоставить и чем больше вы участвуете в проектировании, тем более качественные печатные платы вы получите. Вот хороший метод:вы можете установить предварительную точку завершения для инженера-проектировщика печатных плат, чтобы процедура трассировки полетела строго по вашим шагам. Этот метод похож на замкнутый цикл в том смысле, что трассировка не будет отклоняться от пути, поэтому возможность переделки может быть сведена к минимуму.

Затем инструкции, которые вы должны предоставить инженерам по маршрутизации, включают:краткое описание функции схемы; эскиз печатной платы с метками мест ввода и вывода; Информация о слое печатной платы, такая как толщина, количество слоев, подробная информация о каждом сигнальном слое и пластине заземления; тип сигнала, который требуется каждому уровню; требование с точки зрения места важных компонентов; конкретные места обхода компонентов; значение печатных строк; значение цепей, нуждающихся в управлении импедансом печатных линий; схемы, требующие длины отображения; размер компонентов; печатные линии, схемы или компоненты, требующие расстояния или близости; тип компонентов, размещенных сверху или снизу.

Полезные ресурсы
• Советы по быстродействующей компоновке
• Методы высокоскоростной разводки печатных плат для снижения влияния электромагнитных помех
• Исследования по проектированию высокоскоростных печатных плат во встраиваемых прикладных системах
• Проблемы целостности сигнала при проектировании высокоскоростных печатных плат и пути их решения
• Метод подавления отражения сигнала в топологии высокоскоростной печатной платы
• Анализ целостности сигнала и проектирование печатной платы на высокоскоростной цифро-аналоговой смешанной схеме
/>• Полнофункциональная услуга по изготовлению печатных плат от PCBCart — множество дополнительных опций
• Усовершенствованная услуга по сборке печатных плат от PCBCart — от 1 шт.