1. Обща практика
При проектирането на печатни платки, за да се направи дизайнът на високочестотната платка по-разумен и да се подобри ефективността срещу смущения, трябва да се вземат предвид следните аспекти:
(1) Разумен избор на слоеве. При трасиране на високочестотни печатни платки в дизайна на печатни платки, вътрешната равнина в средата се използва като захранващ и заземяващ слой, което може да играе екранираща роля, ефективно да намали паразитната индуктивност, да скъси дължината на сигналните линии и да намали кръстосаната интерференция между сигналите.
(2) Режим на трасиране Режимът на трасиране трябва да е в съответствие със завъртане под ъгъл 45° или дъгообразно завъртане, което може да намали излъчването на високочестотни сигнали и взаимното свързване.
(3) Дължина на кабела Колкото по-къса е дължината на кабела, толкова по-добре. Колкото по-късо е успоредното разстояние между два проводника, толкова по-добре.
(4) Брой проходни отвори Колкото по-малък е броят на проходните отвори, толкова по-добре.
(5) Посока на междуслойното окабеляване Посоката на междуслойното окабеляване трябва да е вертикална, т.е. горният слой е хоризонтален, а долният слой е вертикален, за да се намали интерференцията между сигналите.
(6) Медното покритие, увеличеното заземяване, може да намали смущенията между сигналите.
(7) Включването на важната обработка на сигналната линия може значително да подобри способността на сигнала да се противодейства на смущенията, разбира се, може да се включи и обработката на източника на смущения, така че той да не може да взаимодейства с други сигнали.
(8) Сигналните кабели не насочват сигналите в контури. Насочвайте сигналите в режим на последователно свързване (Daisy chain).
2. Приоритет на окабеляването
Приоритет на ключовите сигнални линии: аналогов малък сигнал, високоскоростен сигнал, тактов сигнал и сигнал за синхронизация и други приоритетни окабелявания на ключови сигнали
Принцип „Първо плътност“: Започнете окабеляването от най-сложните връзки на платката. Започнете окабеляването от най-гъсто окабелената област на платката.
Точки, които трябва да се отбележат:
A. Опитайте се да осигурите специален слой окабеляване за ключови сигнали, като например тактови сигнали, високочестотни сигнали и чувствителни сигнали, и осигурете минимална площ на контура. Ако е необходимо, трябва да се приложи ръчно приоритетно окабеляване, екраниране и увеличаване на безопасното разстояние. Осигурете качество на сигнала.
б. Електромагнитната съвместимост (ЕМС) между силовия слой и земята е лоша, така че трябва да се избягват сигнали, чувствителни към смущения.
в. Мрежата с изисквания за контрол на импеданса трябва да бъде окабелена, доколкото е възможно, в съответствие с изискванията за дължина и ширина на линията.
3, окабеляване на часовника
Тактовата линия е един от най-големите фактори, влияещи върху електромагнитната съвместимост. Правете по-малко отвори в тактовата линия, избягвайте да се разхождате с други сигнални линии, доколкото е възможно, и стойте далеч от общи сигнални линии, за да избегнете смущения помежду си. В същото време, захранването на платката трябва да се избягва, за да се предотврати смущения между захранването и тактовата линия.
Ако на платката има специален чип за часовник, той не трябва да се поставя под линията, а под медта, а ако е необходимо, може да се постави и специално заземяване. При много чипове с референтен кварцов осцилатор, тези кварцови осцилатори не трябва да се поставят под линията, за да се постави медна изолация.
4. Линия под прав ъгъл
По принцип окабеляването под прав ъгъл е необходимо, за да се избегне ситуацията при окабеляването на печатни платки, и почти се е превърнало в един от стандартите за измерване на качеството на окабеляването. Какво влияние ще окаже окабеляването под прав ъгъл върху предаването на сигнала? По принцип, остроъгълното окабеляване ще доведе до промяна в ширината на предавателната линия, което ще доведе до прекъсване на импеданса. Всъщност, не само окабеляването под прав ъгъл, но и остроъгълното окабеляване могат да причинят промени в импеданса.
Влиянието на маршрутизирането под прав ъгъл върху сигнала се отразява главно в три аспекта:
Първо, ъгълът може да бъде еквивалентен на капацитивното натоварване на преносната линия, забавяйки времето за нарастване;
Второ, прекъсването на импеданса ще причини отражение на сигнала;
Трето, електромагнитни смущения, генерирани от десния ъгъл на върха.
5. Остър ъгъл
(1) При високочестотен ток, когато точката на завой на проводника е с прав или дори остър ъгъл, близо до ъгъла, плътността на магнитния поток и интензитетът на електрическото поле са относително високи, излъчва се силна електромагнитна вълна и индуктивността тук ще бъде относително голяма, индуктивността ще бъде по-голяма от тъпоъгълната или заоблена.
(2) При окабеляването на шината на цифровата схема, ъглите на окабеляването са тъпи или заоблени, площта на окабеляването е сравнително малка. При едни и същи условия на разстояние между редовете, общото разстояние между редовете е 0,3 пъти по-малко от ширината при завой надясно.
6. Диференциално маршрутизиране
Вж. Диференциално окабеляване и импедансно съгласуване
Диференциалният сигнал се използва все по-широко при проектирането на високоскоростни схеми, тъй като най-важните сигнали в схемите винаги използват диференциална структура. Определение: На прост език това означава, че драйверът изпраща два еквивалентни, инвертиращи сигнала, а приемникът определя дали логическото състояние е „0“ или „1“, като сравнява разликата между двете напрежения. Двойката, пренасяща диференциалния сигнал, се нарича диференциално маршрутизиране.
В сравнение с обикновеното едностранно насочване на сигнала, диференциалният сигнал има най-очевидните предимства в следните три аспекта:
а. Силна способност за предотвратяване на смущения, тъй като свързването между двата диференциални проводника е много добро, когато има шумови смущения отвън, те са почти едновременно свързани с двете линии и приемникът се интересува само от разликата между двата сигнала, така че синфазният шум отвън може да бъде напълно елиминиран.
б. може ефективно да потисне електромагнитните смущения. По подобен начин, тъй като полярността на два сигнала е противоположна, излъчваните от тях електромагнитни полета могат да се неутрализират взаимно. Колкото по-близо е свързването, толкова по-малко електромагнитна енергия се отделя във външния свят.
c. Прецизно позициониране на времето. Тъй като промените в превключването на диференциалните сигнали се намират в пресечната точка на два сигнала, за разлика от обикновените еднопосочни сигнали, които разчитат на високо и ниско прагово напрежение, влиянието на технологията и температурата е малко, което може да намали грешките във времето и е по-подходящо за схеми с нискоамплитудни сигнали. LVDS (нисковолтова диференциална сигнализация), която е популярна в момента, се отнася до тази технология за диференциална сигнализация с малка амплитуда.
За инженерите по печатни платки най-важното е да гарантират, че предимствата на диференциалното трасиране могат да бъдат напълно използвани в самото трасиране. Стига контактът с проектантите да разбира общите изисквания за диференциално трасиране, а именно „равна дължина, равно разстояние“.
Равната дължина е, за да се гарантира, че двата диференциални сигнала поддържат противоположна полярност по всяко време и намалява синфазния компонент. Равноотстоянието е главно, за да се гарантира, че диференциалният импеданс е постоянен и се намалява отражението. „Възможно най-близо“ понякога е изискване за диференциално трасиране.
7. Змийска линия
Серпентинната линия е вид схема, която често се използва в схемата. Основната ѝ цел е да регулира закъснението и да отговаря на изискванията за проектиране на системни синхронизации. Първото нещо, което дизайнерите трябва да осъзнаят, е, че змиевидните проводници могат да нарушат качеството на сигнала и да променят закъснението при предаване и трябва да се избягват при окабеляване. Въпреки това, в реалното проектиране, за да се осигури достатъчно време на задържане на сигналите или да се намали времевото отместване между една и съща група сигнали, често е необходимо умишлено навиване.
Точки, които трябва да се отбележат:
Двойки диференциални сигнални линии, обикновено успоредни линии, преминаващи възможно най-малко през отвора, трябва да бъдат пробити, като две линии трябва да са заедно, за да се постигне импедансно съгласуване.
Група от шини с еднакви атрибути трябва да бъдат прокарани една до друга, доколкото е възможно, за да се постигне еднаква дължина. Отворът, водещ от контактната площадка, е възможно най-далеч от нея.
Време на публикуване: 05 юли 2023 г.
