Mikrowellen-Technik - Das Hochfrequenz-PCB-Schaltungsdesign von häufigen Problemen

Mit der schnellen Entwicklung der elektronischen Technologie und der breiten Anwendung der drahtlosen Kommunikationstechnologie in verschiedenen Bereichen, Hochfrequenz, hohe Geschwindigkeit, und hohe Dichte sind allmählich zu einem der bedeutenden Entwicklungstrends moderner elektronischer Produkte geworden. Hochfrequenz- und Hochgeschwindigkeitsdigitalisierung der Signalübertragungskraft PCB zum Mikroloch und vergraben/blindes Loch, Feinleiter, mittlere Schicht gleichmäßig dünn, Hochfrequenz, High-Density Multilayer PCB Design Technologie sind zu einem wichtigen Forschungsfeld geworden. Basierend auf langjähriger Erfahrung im Hardware Design, Der Autor fasst einige Design Fähigkeiten und Dinge zusammen, die die Aufmerksamkeit von Hochfrequenz-Leiterplatte als Referenz.

1. Wie wählt man das PCB-Blatt aus?

Die Auswahl von Leiterplatten muss ein Gleichgewicht zwischen der Erfüllung der Designanforderungen finden, Massenproduktion, und Kosten. Die Konstruktionsanforderungen umfassen sowohl elektrische als auch mechanische Komponenten. Diese Materialfrage ist in der Regel wichtig, wenn Hochgeschwindigkeits-Leiterplatte ((Frequenzen größer als GHz)). Zum Beispiel, der übliche Strom FR-4 Material, in the frequency of several GHz dielectric loss (dielectric loss) can have a great impact on signal attenuation, kann nicht geeignet sein. Für elektrische Zwecke, Achten Sie auf die dielektrische Konstante, und dielektrischer Verlust bei der vorgesehenen Frequenz angemessen ist.

2. Wie kann man Hochfrequenzstörungen vermeiden?

Die Grundidee der Vermeidung von Hochfrequenzstörungen besteht darin, die Störung durch das elektromagnetische Feld von Hochfrequenzsignalen zu minimieren, bekannt als Übersprechen. Sie können verwendet werden, um den Abstand zwischen dem Hochgeschwindigkeitssignal und dem Analogsignal zu verlängern oder um Masseschutz-/Shunt-Spuren neben dem Analogsignal hinzuzufügen. Achten Sie auch auf die Störstörungen von digitaler Masse zu analoger Masse.

3. Wie löst man das Problem der Signalintegrität inhigh-speed Design?

Die Signalintegrität ist eine Frage der Impedanzanpassung. Die Faktoren, die die Impedanzübereinstimmung beeinflussen, umfassen die Signalquellenstruktur und Ausgangsimpedanz, die charakteristische Impedanz des Kabels, die Eigenschaften der Lastseite und die Topologie des Kabels. Die Lösung ist durch Terminierung und Anpassung der Topologie des Routings.

4. Wie wird die Differenzverdrahtung implementiert?

Differenzverdrahtung hat zwei Punkte zu beachten, einer ist, dass die Länge der beiden Linien so lang wie möglich sein sollte, der andere ist, dass der Abstand zwischen den beiden Linien (der durch die Differenzimpedanz bestimmt wird) immer gleich bleiben sollte, das heißt, parallel zu bleiben. Es gibt zwei parallele Wege: eine ist, dass zwei Linien nebeneinander auf derselben Ebene verlaufen, und die andere ist, dass zwei Linien über-unter unter zwei benachbarten Ebenen verlaufen. Erstere Seite an Seite (Seite an Seite, Seite an Seite) ist häufiger.

5, für nur einen Ausgang der Taktsignalleitung, wie erreicht man differenzielle Verdrahtung?

Eine Differenzverdrahtung ist nur sinnvoll, wenn sowohl Quelle als auch Empfänger Differenzsignale sind. Somit ist es nicht möglich, eine Differenzverdrahtung für ein Taktsignal mit nur einem Ausgang zu verwenden.

6. Kann ein passender Widerstand zwischen den differentiellen Linienpaaren am Empfangsende hinzugefügt werden?

Der übereinstimmende Widerstand zwischen den differentiellen Linienpaaren am Empfangsende wird normalerweise addiert und sollte gleich dem Wert der differentiellen Impedanz sein. Sie erhalten eine bessere Signalqualität.

7. Warum sollte die Verdrahtung von Differentialpaaren nah und parallel sein?

Die Verdrahtung für Differentialpaare sollte richtig dicht und parallel sein. Die richtige Nähe liegt darin, dass der Abstand den Wert der Differenzimpedanz beeinflusst, die ein wichtiger Parameter bei der Konstruktion verschiedener Paare ist. Parallelisierung ist auch erforderlich, um die Konsistenz in der Differenzimpedanz aufrechtzuerhalten. Wenn die beiden Leitungen näher oder weiter liegen, ist die Differenzimpedanz inkonsistent, was sich auf die Signalintegrität und die Zeitverzögerung auswirkt.

8. Wie geht man mit einigen theoretischen Konflikten in der tatsächlichen Verdrahtung um?

Die modulare/digitale Trennung stimmt. Achten Sie so weit wie möglich auf die Signalführung, um den moAT nicht zu überqueren und den Versorgungs- und Signalrückstrompfad nicht zu groß werden zu lassen.

Der Kristalloszillator ist ein simulierter Schwingkreis mit positiver Rückkopplung. Um ein stabiles Schwingungssignal zu haben, muss es die Spezifikationen von Schleifengewinn und Phase erfüllen. Die Schwingungsspezifikationen dieses simulierten Signals sind jedoch leicht zu stören, selbst wenn Bodenschutzspuren hinzugefügt werden, ist die Störung möglicherweise nicht vollständig isoliert. Und zu weit weg wirkt sich das Rauschen in der Erdungsebene auch auf die positive Rückkopplungsschwingung aus. Achten Sie daher darauf, den Abstand zwischen dem Kristalloszillator und dem Chip so nah wie möglich zu bringen.

Es gibt in der Tat viele Konflikte zwischen Hochgeschwindigkeitskabel und EMI-Anforderungen. Aber das Grundprinzip ist, dass aufgrund der Widerstandskapazität oder Ferrit Bead, die durch EMI hinzugefügt werden, einige elektrische Eigenschaften des Signals nicht verursacht werden können, um die Spezifikation nicht zu erfüllen. Daher ist es am besten, EMI-Probleme zu lösen oder zu reduzieren, indem Verdrahtungs- und PCB-Schichttechniken angeordnet werden, wie zum Beispiel Hochgeschwindigkeitssignalschichtungen. Schließlich wurde Widerstandskapazität oder Ferrit Bead verwendet, um die Beschädigung des Signals zu reduzieren.

9. Wie löst man den Widerspruch zwischen manueller Verdrahtung und automatischer Verdrahtung von Hochgeschwindigkeitssignalen?

Die meisten der heutigen starken Verkabelungssoftware für automatische Verkabelungen haben Einschränkungen festgelegt, um den Wickelmodus und die Anzahl der Löcher zu steuern. EDA-Unternehmen haben manchmal sehr unterschiedliche Wickelmotoren Fähigkeiten und Beschränkungen Setting Projekte. Zum Beispiel, ob es genügend Einschränkungen gibt, um zu steuern, wie sich Serpentine schlängelt, ob der Abstand von Differentialpaaren gesteuert werden kann usw. Dies beeinflusst die Art und Weise, wie die automatische Verdrahtung aus der Verdrahtung der Idee des Designers entsprechen kann. Darüber hinaus hängt die Schwierigkeit der manuellen Einstellung der Verkabelung mit der Fähigkeit des Wickelmotors zusammen. Zum Beispiel die Schiebefähigkeit des Drahtes, die Schiebefähigkeit des Lochs und sogar die Schiebefähigkeit des Drahtes zum Kupfer usw. Daher ist die Wahl einer starken Verkabelungsmotorfähigkeit die Lösung.

10. Testcoupon.

Der Testcoupon wird verwendet, um zu messen, ob die charakteristische Impedanz der hergestellten Leiterplatte die Designanforderungen mit Hilfe des Zeitbereichsreflektometers (TDR) erfüllt. Im Allgemeinen hat die Impedanz eine einzige Linie und Differenz in zwei Fällen. Daher sollten die Linienbreite und der Linienabstand (mit Differenzpaaren) auf dem Testcoupon mit der zu steuernden Linie übereinstimmen. Das Wichtigste ist die Position des Bodenpunktes zum Zeitpunkt der Messung. Um die Induktivität der Masseleitung zu reduzieren, liegt die Erdungsstelle der TDR-Sonde in der Regel sehr nahe an der Sondenspitze des Messsignals. Daher sollte der Abstand zwischen dem Messsignalpunkt und dem Erdungspunkt auf dem Prüfkupon mit dem verwendeten Messstab übereinstimmen.

11. Können wir das Mikrostreifenlinienmodell verwenden, um die charakteristische Impedanz der Signalleitung über der Leistungsebene zu berechnen? Kann das Signal zwischen Netzteil und Masseebene mit dem Stripline-Modell berechnet werden?

Ja, sowohl die Leistungsebene als auch die Masseebene müssen bei der Berechnung der charakteristischen Impedanz als Referenzebene betrachtet werden. Zum Beispiel vier Schichten der Platte: obere Schicht-Power-Schicht-Windstraten-untere Schicht. Zu diesem Zeitpunkt ist das Modell der charakteristischen Impedanz der oberen Schicht das Mikrostreifenlinienmodell mit der Leistungsebene als Bezugsebene.

12. In High-Speed PCB Design, der leere Bereich der Signalschicht kann, aber wie man das Kupfer von mehreren?

Im Allgemeinen ist die