PCB-Neuigkeiten - Sprechen über das Design der Hochgeschwindigkeits-PCB-Spiegelschicht

Zusammenfassung: On Hochgeschwindigkeits-Mehrschichtplatinen, Die Spiegelbildschicht spielt eine wichtige Rolle bei der Rauschkontrolle. Ein gutes Bild-Layer-Design kann das Rauschen reduzieren, das durch Streudinduktivität verursacht wird und helfen, Übersprechen zu steuern, Reflexion und elektromagnetische Störungen. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Anwendung der lokalen Bodenebene in Kombination mit dem tatsächlichen Entwurf des Autors, und gibt eine Methode der Aufteilung der Spiegelschicht durch ein digital-analoges Hybridschaltungsbeispiel und einige Probleme, die in der Praxis Aufmerksamkeit erfordern.

Aktuelle Hochgeschwindigkeits-Schaltungssysteme verwenden meist mehrschichtige Leiterplatten, und viele Schaltungssysteme haben mehrere Betriebsstromquellen, die strenge Anforderungen an das Spiegelschichtdesign stellen, insbesondere wie mit der Beziehung zwischen mehreren Leistungs- (Masseschichten) Schichten umzugehen ist. Darüber hinaus müssen einige Systeme auch eine spezielle Kupferebene auf der Geräteschicht entwerfen, um die vom Oszillator erzeugte HF-Energie zu unterdrücken und eine gute Wärmeableitung für Hochleistungsleistungsgeräte bereitzustellen.

1. The role of the mirror layer
The mirror layer is a layer of copper-clad plane (power layer, ground layer) adjacent to the signal layer inside the Leiterplatte, which mainly has the following functions:

Reduce return noise and electromagnetic interference (EMI). Die Spiegelschicht kann einen Pfad mit niedriger Impedanz für Signalrückgabe bereitstellen, insbesondere wenn ein großer Strom im Stromverteilungssystem fließt, the role of the mirror layer is more obvious
Show. Darüber hinaus, Das Vorhandensein der Spiegelschicht reduziert die Fläche der geschlossenen Schleife, die durch das Signal und Reflow gebildet wird, und reduziert EMI.
Hilft bei der Steuerung des ÜbersprecheProblems zwischen Signalspuren in Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungen. Übersprechen wird durch das Verhältnis D bestimmt/H, D ist der Abstand zwischen der Störquelle und dem Opfer, und H ist die Höhe der Signalleitung von der Spiegelschicht. Durch Änderung von H, das Verhältnis D/H kann gesteuert werden, und das Übersprechen zwischen den Signalleitungen kann gesteuert werden. problem.
Leitfähig zur Impedanzsteuerung. Die charakteristische Impedanz des gedruckten Drahtes hängt mit der Breite des Drahtes und der Höhe des Drahtes aus der Spiegelschicht zusammen. Wenn keine Spiegelschicht vorhanden ist, wir können die Impedanz möglicherweise nicht kontrollieren, die Übertragungsleitung nicht übereinstimmt, resultierend in Signalreflexion.
Darüber hinaus, Die Spiegelschicht kann auch das nach außen abgestrahlte Geräusch steuern. Natürlich, Die Spiegelbildschicht allein reicht nicht aus, um diese Funktionen zu erreichen. Es muss durch strenge Designregeln ergänzt werden, um das gewünschte Ziel zu erreichen. Wir können es so beschreiben: In Hochgeschwindigkeits-digitalen Schaltungen, die Spiegelschicht ist notwendig, um das Rauschen zu kontrollieren, aber die Spiegelschicht allein reicht nicht aus.

2. Inter-layer jump of signal return
In a Mehrschichtige Leiterplatte, Jede Verdrahtungsschicht sollte neben einer Spiegelschicht liegen, und der Rückstrom des Signals fließt auf seine entsprechende Spiegelschicht. Wenn die Signalleitung von der Quelle zur Last nicht durch eine Verdrahtungsschicht geführt werden kann, the usual approach is to first connect the signal line to a wiring layer (such as the x-axis), und dann verwenden Sie ein Durchgangsloch, um die Signalleitung mit einem anderen zu verbinden. One layer (e.g. Y axis). Dann, wenn die Signalleitung von einer Schicht zur anderen springt, Der Rückstrom sollte auch der Linie folgen, um von einer Ebene zur anderen zu springen. Wenn die beiden Schichten beide Bodenschichten sind, Der Rückstrom kann durch die Durchgangslöcher gesprungen werden, die die beiden Schichten oder die Erdungsstifte des Gerätes verbinden.
Wenn eine die Energieebene und die andere die Bodenebene ist, Die einzige Möglichkeit für den Rückstrom zwischen diesen beiden Schichten zu springen ist, wo der Entkopplungskondensator platziert ist. Wenn keine Entkopplungskondensatoren oder Durchgangslöcher in der Nähe des Auslösepunkts mit der Erde verbunden sind, Der Rückstrom muss an einen abgelegenen Ort geleitet werden, um einen Sprung zu erreichen. Als Ergebnis, der Rückstrom an andere Schaltungen gekoppelt ist, Probleme mit Übersprechen und elektromagnetischen Störungen verursachen.
Daher, bei der Gestaltung der Leiterplatte, Versuchen Sie, die Schicht Sprünge in der Nähe der Massepunkte oder Entkopplungskondensatoren der benachbarten Geräte zu machen. Jump) or bypass capacitor (jump between power layer and ground layer) to achieve the return current jump.

drei. Segmentation of the mirror layer
When using a Mehrschichtige Leiterplatte Struktur, sometimes it is necessary to produce a certain width of copper-free area on the mirror layer () to separate a complete mirror layer into separate parts, das ist die Spiegelschichtteilung. Spiegelschichtsegmentierung wird im Allgemeinen verwendet, um Rauschen am Eindringen empfindlicher Schaltkreise und Isolierung zwischen verschiedenen Referenzspannungen zu verhindern, z. B. verhindern, dass digitales Rauschen in das analoge Teil eindringt, Audioteil, I/O Bereich, und Isolierung von 5V und 3.3V Netzspannungen. Es gibt zwei Arten von Spiegelschichtsegmentierung: vollständige Segmentierung und unvollständige Segmentierung. Vollständige Segmentierung bezieht sich auf die vollständige Isolation zwischen den geteilten Leistungsschichten und Bodenschichten, Eine unvollständige Segmentierung bezieht sich auf die vollständige Isolation zwischen den Leistungsschichten und den durch "Brücken" verbundenen Bodenschichten.. . Die vollständige oder unvollständige Teilung der Spiegelschicht hängt davon ab, ob zwischen diesen getrennten Ebenen eine Signalverbindung besteht.