Leiterplattentechnisch - PCB LAYOUT Routing Skills

Im Folgenden wird die Leiterplattenlayout Fräsen unter drei Aspekten: rechtwinklige Fräsen, Differential Routing, und Serpentinenführung:

1. Rechtwinklige Führung (drei Aspekte)

Der Einfluss der rechtwinkligen Verdrahtung auf das Signal spiegelt sich hauptsächlich in drei Aspekten wider: Erstens kann die Ecke einer kapazitiven Last auf der Übertragungsleitung entsprechen, die die Anstiegszeit verlangsamt; Die andere ist, dass Impedanzkonstinuität Signalreflexion verursacht; Die dritte ist, dass die rechtwinklige Spitze erzeugt wird Im Bereich des HF-Designs über 10GHz können diese kleinen rechten Winkel zum Fokus von Hochgeschwindigkeitsproblemen werden.

2. Differenzverdrahtung ("gleiche Länge, äquidistant, Bezugsebene")

Was ist ein Differenzsignal? In Laienangaben sendet das Antriebsende zwei gleiche und umgekehrte Signale, und das Empfangsende beurteilt den logischen Zustand "0" oder "1", indem es die Differenz zwischen den beiden Spannungen vergleicht. Das Paar von Leitern, die Differenzsignale tragen, wird Differentialspuren genannt. Im Vergleich zu gewöhnlichen einseitigen Signalspuren haben Differenzsignale die offensichtlichsten Vorteile in den folgenden drei Aspekten:

1. Starke Anti-Interferenz Fähigkeit, weil die Kopplung zwischen den beiden differentiellen Spuren sehr gut ist. Bei Störgeräuschen von außen sind sie fast gleichzeitig an die beiden Leitungen gekoppelt, und das Empfangsende kümmert sich nur um den Unterschied zwischen den beiden Signalen. Dadurch kann das externe Gleichtaktrauschen vollständig abgebrochen werden.

2. Sie kann das EWI wirksam unterdrücken. Aus demselben Grund, aufgrund der entgegengesetzten Polarität der beiden Signale, die Leiterplatten elektromagnetisch von ihnen abgestrahltes Feld kann sich gegenseitig aufheben. Je enger die Kupplung, Je weniger elektromagnetische Energie nach außen abgegeben wird.

3. Die Zeitpositionierung ist genau. Da der Schalterwechsel des Differenzsignals am Schnittpunkt der beiden Signale liegt, im Gegensatz zu gewöhnlichen einseitigen Signalen, die auf den hohen und niedrigen Schwellenspannungen beruhen, um zu bestimmen, wird er weniger durch den Prozess und die Temperatur beeinflusst und kann den Fehler im Timing verringern., Aber auch besser geeignet für Signalschaltungen mit geringer Amplitude. Die aktuelle populäre LVDS (Low Voltage Differential Signaling) bezieht sich auf diese kleine Amplitudendifferenzsignalisierungstechnologie.

Drei, Schlangenlinie (justieren Sie die Verzögerung)

Schlangenlinie ist eine Art Routing-Methode, die häufig im Layout verwendet wird. Sein Hauptzweck ist es, die Verzögerung anzupassen, um die Systemzeitentwurfsanforderungen zu erfüllen. Die beiden wichtigsten Parameter sind die parallele Kupplungslänge (Lp) und der Kupplungsabstand (S). Wenn das Signal auf der Serpentinenspur übertragen wird, werden natürlich die parallelen Liniensegmente in einem Differentialmodus gekoppelt, S Je kleiner der Wert, desto größer der Lp und desto größer der Kopplungsgrad. Es kann dazu führen, dass die Übertragungsverzögerung reduziert wird, und die Qualität des Signals wird aufgrund von Übersprechen stark reduziert. Der Mechanismus kann sich auf die Analyse von Gleichtakt- und Differenzmodus-Übersprechen beziehen. Im Folgenden finden Sie einige Vorschläge für Layouttechniker, wenn Sie sich mit Serpentinen befassen:

1. Versuchen Sie, den Abstand (S) von parallelen Liniensegmenten zu erhöhen, mindestens größer als 3H, H bezieht sich auf den Abstand von der Signalspur zur Referenzebene. In Laien-Begriffen heißt es, um eine große Kurve zu gehen. Solange S groß genug ist, kann der gegenseitige Kopplungseffekt nahezu vollständig vermieden werden.

2. Verringern Sie die Kupplungslänge Lp. Wenn die doppelte Lp-Verzögerung nahe oder überschreitet die Signalanstiegszeit, erreicht das erzeugte Übersprechen die Sättigung.

3. Die Signalübertragungsverzögerung, die durch die Serpentinenleitung der Strip-Line oder des eingebetteten Micro-Strips verursacht wird, ist geringer als die des Micro-Strips. Theoretisch beeinflusst die Streifenlinie die Übertragungsrate aufgrund des Differenzmodus-Übersprechens nicht.

4. Versuchen Sie bei Signalleitungen mit hohen Geschwindigkeits- und strengen Zeitanforderungen, keine Serpentinenleitungen zu verwenden, besonders in kleinen Bereichen.

5. Serpentinenspuren in jedem Winkel können oft verwendet werden, was die gegenseitige Kopplung effektiv reduzieren kann.

6. Im Hochgeschwindigkeitsbereich PCB-Design, Die Serpentinenleitung hat keine so genannte Filter- oder Anti-Interferenz-Fähigkeit, und kann nur die Signalqualität verringern, so wird es nur für Timing Matching verwendet und hat keinen anderen Zweck.

7. Manchmal kann die Spiralführung für das Wickeln in Betracht gezogen werden. Die Simulation zeigt, dass seine Wirkung besser ist als die normale Serpentinenführung.