1. Splošna praksa
Pri načrtovanju tiskanega vezja, da bi bila zasnova visokofrekvenčnega vezja bolj razumna, je treba upoštevati boljše delovanje proti motnjam z naslednjih vidikov:
(1) Razumna izbira plasti Pri usmerjanju visokofrekvenčnih vezij v načrtovanju PCB se notranja ravnina na sredini uporablja kot napajalna in ozemljitvena plast, ki lahko igra vlogo zaščite, učinkovito zmanjša parazitsko induktivnost, skrajša dolžino signalne linije in zmanjšati navzkrižne motnje med signali.
(2) Način usmerjanja Način usmerjanja mora biti v skladu z obračanjem pod kotom 45° ali obračanjem loka, kar lahko zmanjša oddajanje visokofrekvenčnega signala in medsebojno spajanje.
(3) Dolžina kabla Čim krajša je dolžina kabla, tem bolje. Čim krajša je vzporedna razdalja med dvema žicama, tem bolje.
(4) Število skoznjih lukenj Čim manj je skoznjih lukenj, tem bolje.
(5) Smer ožičenja vmesnega sloja Smer ožičenja vmesnega sloja mora biti navpična, kar pomeni, da je zgornja plast vodoravna, spodnja plast pa navpična, da se zmanjšajo motnje med signali.
(6) Bakrena prevleka povečano ozemljitev bakrena prevleka lahko zmanjša motnje med signali.
(7) Vključitev pomembne obdelave signalne linije lahko znatno izboljša sposobnost proti motnjam signala, seveda pa je lahko tudi vključitev obdelave vira motenj, tako da ne more motiti drugih signalov.
(8) Signalni kabli ne usmerjajo signalov v zankah. Signali poti v verižnem načinu.
2. Prednost ožičenja
Prioriteta linije ključnega signala: analogni majhen signal, signal visoke hitrosti, signal ure in sinhronizacijski signal ter prednostno ožičenje drugih ključnih signalov
Načelo gostote na prvem mestu: ožičenje začnite od najbolj zapletenih povezav na plošči. Začnite z ožičenjem od najbolj gosto ožičenega območja plošče
Točke, ki jih je treba upoštevati:
O. Poskusite zagotoviti posebno plast ožičenja za ključne signale, kot so signali ure, visokofrekvenčni signali in občutljivi signali, in zagotovite minimalno območje zanke. Če je potrebno, je treba uporabiti ročno prednostno ožičenje, zaščito in povečati varnostni razmik. Zagotovite kakovost signala.
b. EMC okolje med napajalnim slojem in tlemi je slabo, zato se je treba izogibati signalom, občutljivim na motnje.
c. Omrežje z zahtevami glede nadzora impedance mora biti ožičeno, kolikor je to mogoče, glede na zahteve glede dolžine in širine voda.
3, ožičenje ure
Urna črta je eden največjih dejavnikov, ki vplivajo na EMC. Naredite manj lukenj v liniji ure, izogibajte se hoji z drugimi signalnimi linijami, kolikor je to mogoče, in se izogibajte splošnim signalnim linijam, da preprečite motnje signalnih linij. Hkrati se je treba izogibati napajalniku na plošči, da preprečimo motnje med napajalnikom in uro.
Če je na plošči poseben čip za uro, ne more iti pod črto, ga je treba položiti pod baker, če je potrebno, je lahko tudi poseben za svojo zemljo. Za številne referenčne kristalne oscilatorje čipov ti kristalni oscilatorji ne smejo biti pod črto, da se položi bakrena izolacija.
4. Črta pod pravim kotom
Pravokotni kabli so na splošno potrebni, da bi se izognili situaciji pri ožičenju PCB, in so skoraj postali eden od standardov za merjenje kakovosti ožičenja, torej, kakšen vpliv bo imel pravokotni kabli na prenos signala? Načeloma bo usmerjanje pod pravim kotom povzročilo spremembo širine linije prenosnega voda, kar bo povzročilo prekinitev impedance. Pravzaprav ne samo usmerjanje pod pravim kotom, tonski kot, usmerjanje pod ostrim kotom lahko povzroči spremembe impedance.
Vpliv pravokotnega usmerjanja na signal se odraža predvsem v treh vidikih:
Prvič, vogal je lahko enakovreden kapacitivni obremenitvi na daljnovodu, kar upočasni čas vzpona;
Drugič, prekinitev impedance bo povzročila odboj signala;
Tretjič, EMI, ki ga povzroči konica pravega kota.
5. Ostri kot
(1) Za visokofrekvenčni tok, ko je točka obračanja žice pod pravim ali celo ostrim kotom, blizu vogala, sta gostota magnetnega pretoka in jakost električnega polja razmeroma visoki, sevanje bo močno elektromagnetno valovanje in induktivnost tukaj bo razmeroma velik, bo induktivni kot večji od topega ali zaobljenega kota.
(2) Za ožičenje vodila digitalnega vezja je vogal ožičenja slep ali zaobljen, površina ožičenja je relativno majhna. Pod enakim pogojem razmika med vrsticami skupni razmik med vrsticami zavzema 0,3-krat manjšo širino kot desni zavoj.
6. Diferencialno usmerjanje
Cf. Diferencialno ožičenje in ujemanje impedance
Diferencialni signal se vedno bolj uporablja pri načrtovanju visokohitrostnih vezij, saj najpomembnejši signali v vezjih vedno uporabljajo diferencialno strukturo. Opredelitev: V preprosti angleščini to pomeni, da gonilnik pošlje dva enakovredna invertirajoča signala, sprejemnik pa s primerjavo razlike med dvema napetostoma določi, ali je logično stanje »0« ali »1«. Par, ki prenaša diferencialni signal, se imenuje diferencialno usmerjanje.
V primerjavi z navadnim enosmernim usmerjanjem signala ima diferencialni signal najbolj očitne prednosti v naslednjih treh vidikih:
a. Močna sposobnost preprečevanja motenj, ker je povezava med dvema diferencialnima žicama zelo dobra, ko pride do motenj hrupa od zunaj, je skoraj povezana z obema linijama hkrati, sprejemnik pa skrbi le za razliko med dva signala, tako da je skupni način hrupa od zunaj mogoče popolnoma izničiti.
b. lahko učinkovito zavira EMI. Podobno, ker je polarnost dveh signalov nasprotna, se lahko elektromagnetna polja, ki jih sevata, medsebojno izničijo. Bolj ko je sklopitev tesnejša, manj elektromagnetne energije se sprosti v zunanji svet.
c. Natančno časovno pozicioniranje. Ker se preklopne spremembe diferencialnih signalov nahajajo na presečišču dveh signalov, je za razliko od navadnih enosmernih signalov, ki se zanašajo na visoko in nizko mejno napetost, vpliv tehnologije in temperature majhen, kar lahko zmanjša napake v časovnem razporejanju in je več primeren za vezja z nizko amplitudo signalov. LVDS (nizkonapetostna diferencialna signalizacija), ki je trenutno priljubljena, se nanaša na to tehnologijo diferencialne signalizacije majhne amplitude.
Za inženirje tiskanih vezij je najpomembnejše zagotoviti, da se lahko prednosti diferencialnega usmerjanja v celoti izkoristijo pri dejanskem usmerjanju. Morda dokler bodo ljudje v stiku z Layoutom razumeli splošne zahteve diferencialne poti, to je "enaka dolžina, enaka razdalja".
Enaka dolžina zagotavlja, da dva diferencialna signala ves čas ohranjata nasprotno polarnost in zmanjšata skupno komponento. Ekvidistanca je namenjena predvsem zagotavljanju konstantne impedance razlike in zmanjšanju odboja. "Čim bližje" je včasih zahteva za diferencialno usmerjanje.
7. Kačja linija
Serpentina črta je vrsta postavitve, ki se pogosto uporablja pri postavitvi. Njegov glavni namen je prilagoditi zakasnitev in izpolniti zahteve načrtovanja časovnega razporeda sistema. Prva stvar, ki se je morajo oblikovalci zavedati, je, da lahko kačaste žice uničijo kakovost signala in spremenijo zakasnitev prenosa, zato se jim je pri ožičenju treba izogibati. Vendar pa je pri dejanski zasnovi, da bi zagotovili zadosten čas zadrževanja signalov ali zmanjšali časovni zamik med isto skupino signalov, pogosto potrebno namerno navijanje.
Točke, ki jih je treba upoštevati:
Pare diferencialnih signalnih linij, na splošno vzporednih linij, čim manj skozi luknjo, je treba preluknjati, morata biti dve liniji skupaj, da se doseže ujemanje impedance.
Skupino avtobusov z enakimi lastnostmi je treba usmeriti drug poleg drugega, kolikor je mogoče, da se doseže enaka dolžina. Luknja, ki vodi od blazinice, je čim bolj oddaljena od blazinice.
Čas objave: 5. julij 2023
