Leiterplattentechnisch - Erfahrung mit der Verdrahtung von Hochfrequenz-Leiterplatten

1. Mehrschichtige Leiterplattenverdrahtung

Hochfrequenzschaltungen neigen zu hoher Integration und hoher Verdrahtungsdichte. Der Einsatz von Mehrschichtplatinen ist nicht nur für die Verdrahtung notwendig, aber auch ein wirksames Mittel zur Verringerung von Störungen. In der Leiterplattenlayout Bühne, Eine vernünftige Auswahl der Leiterplattengröße mit einer bestimmten Anzahl von Schichten kann die Zwischenschicht voll ausnutzen, um den Schild aufzubauen, die nächste Erdung besser realisieren, und reduzieren effektiv die parasitäre Induktivität und verkürzen die Signalübertragungslänge, Alle diese Methoden sind vorteilhaft für die Zuverlässigkeit von Hochfrequenzschaltungen, wie die Amplitudenreduktion von Signalquerstörungen. Einige Daten zeigen, dass bei Verwendung des gleichen Materials, Das Geräusch der vierschichtigen Platte ist 20dB niedriger als das der doppelseitigen Platte. Allerdings, es gibt auch ein Problem. Je höher die Anzahl der Halbschichten der Leiterplatte, je komplizierter der Herstellungsprozess, und je höher die Stückkosten. Dies erfordert, dass wir die entsprechende Anzahl von Schichten der Leiterplatte auswählen, wenn Leiterplattenlayout. Durchführung einer vernünftigen Bauteillayoutplanung, und verwenden Sie korrekte Verdrahtungsregeln, um die PCB-Design.

2. Je weniger sich die Leitung zwischen den Stiften elektronischer Hochgeschwindigkeitsgeräte verbiegt, desto besser

Der Führungsdraht der Hochfrequenzschaltkreisverdrahtung ist am besten, eine volle gerade Linie anzunehmen, die gedreht werden muss. Es kann durch eine 45-Grad-Bruchleitung oder einen Kreisbogen gedreht werden. Diese Anforderung wird nur verwendet, um die Fixierungsfestigkeit der Kupferfolie in Niederfrequenzschaltungen zu verbessern, während in Hochfrequenzschaltungen diese Anforderung erfüllt wird. Eine Anforderung kann die externe Emission und gegenseitige Kopplung von Hochfrequenzsignalen reduzieren.

3. Je kürzer die Leitung zwischen den Stiften des Hochfrequenzschaltungsgeräts, desto besser

Die Strahlungsintensität des Signals ist proportional zur Spurenlänge der Signalleitung. Je länger die Hochfrequenz-Signalleitung ist, desto einfacher ist die Kopplung an die Komponenten in der Nähe. Daher müssen Signale wie Takt, Kristalloszillator, DDR-Daten, LVDS-Leitungen, USB-Leitungen, HDMI-Leitungen und andere hochfrequente Signalleitungen so kurz wie möglich sein.

4. Je weniger Bleischichten zwischen den Pins von Hochfrequenzschaltungsgeräten wechseln, desto besser

Die sogenannte "je weniger der Zwischenschichtwechsel der Leitungen", die bessere" means that the fewer vias (Via) used in the component connection process, the better. Nach der Seite, eine via kann über 0.5pF verteilte Kapazität, Die Verringerung der Durchgangszahl kann die Geschwindigkeit erheblich erhöhen und die Möglichkeit von Datenfehlern verringern.

5. Achten Sie auf das "Übersprechen", das durch Signalleitungen parallel mit engen Entfernungen eingeführt wird

Hochfrequenzschaltkreisverdrahtung sollte auf das "Übersprechen" achten, das durch die enge parallele Verlegung von Signalleitungen eingeführt wird. Übersprechen bezieht sich auf das Kopplungsphänomen zwischen Signalleitungen, die nicht direkt verbunden sind. Da Hochfrequenzsignale in Form von elektromagnetischen Wellen entlang der Übertragungsleitung übertragen werden, fungiert die Signalleitung als Antenne, und die Energie des elektromagnetischen Feldes wird um die Übertragungsleitung emittiert. Durch die gegenseitige Kopplung elektromagnetischer Felder zwischen den Signalen entstehen unerwünschte Rauschsignale. Man nennt Crosstalk (Crosstalk). Die Parameter der Leiterplattenschicht, der Abstand der Signalleitungen, die elektrischen Eigenschaften des Antriebs- und Empfangsenden und die Signalleitungsabschlussmethode haben alle einen bestimmten Einfluss auf das Übersprechen. Um das Übersprechen von Hochfrequenzsignalen zu reduzieren, ist es daher erforderlich, bei der Verdrahtung so weit wie möglich Folgendes zu tun:

Wenn der Verdrahtungsraum es zulässt, kann das Einfügen eines Massedrahts oder einer Masseebene zwischen die beiden Drähte mit ernsthafterem Übersprechen eine Rolle bei der Isolierung spielen und Übersprechen reduzieren.

Wenn sich im Raum, der die Signalleitung umgibt, ein zeitlich variierendes elektromagnetisches Feld befindet und eine parallele Verteilung nicht vermieden werden kann, kann eine große Fläche von "Masse" auf der gegenüberliegenden Seite der parallelen Signalleitung angeordnet werden, um Störungen stark zu reduzieren.

Unter der Voraussetzung, dass der Verdrahtungsraum es zulässt, erhöhen Sie den Abstand zwischen benachbarten Signalleitungen, reduzieren Sie die Parallellänge der Signalleitungen und versuchen Sie, die Taktleitung senkrecht zur Schlüsselsignalleitung anstelle von parallel zu machen.

Wenn parallele Verdrahtung in derselben Schicht fast unvermeidbar ist, müssen in zwei benachbarten Schichten die Verdrahtungsrichtungen senkrecht zueinander liegen.

In digitalen Schaltungen sind die üblichen Taktsignale Signale mit schnellen Kantenwechseln, die hohe externe Übersprechen aufweisen. Daher sollte die Taktleitung im Design von einer Erdungsleitung umgeben und mehr Erdungsleitlöcher gestanzt werden, um die verteilte Kapazität zu reduzieren und dadurch Übersprechen zu reduzieren.

Versuchen Sie bei Hochfrequenz-Signaluhren, Niederspannungs-differenzielle Taktsignale zu verwenden und den Erdungsmodus zu wickeln, und achten Sie auf die Integrität des Paketbodens.

Die nicht verwendete Eingangsklemme sollte nicht aufgehängt, sondern geerdet oder an die Stromversorgung angeschlossen werden (die Stromversorgung wird auch in der Hochfrequenzsignalschleife geerdet), da die suspendierte Leitung der Sendeantenne entsprechen kann und die Erdung die Emission hemmen kann. Die Praxis hat bewiesen, dass die Verwendung dieser Methode zur Beseitigung von Übersprechen manchmal sofortige Ergebnisse bringen kann.

6. Fügen Sie Hochfrequenz-Entkopplungskondensator zum Netzteil Pin des integrierte Leiterplatte Block

Ein Hochfrequenz-Entkopplungskondensator wird dem Stromversorgungsstift jedes integrierten Schaltungsblocks in der Nähe hinzugefügt. Die Erhöhung des Hochfrequenz-Entkopplungskondensators des Netzteilstifts kann die Interferenz von Hochfrequenzschwingungen auf dem Netzteilstift effektiv unterdrücken.

7. Isolieren Sie den Erdungskabel des Hochfrequenz-Digitalsignals und des analogen Signal-Erdungskabels

Wenn der analoge Erdungskabel, der digitale Erdungskabel usw. mit dem öffentlichen Erdungskabel verbunden sind, verwenden Sie hochfrequente Drosselmagnetkugeln, um eine Verbindung herzustellen oder direkt zu isolieren und wählen Sie einen geeigneten Ort für die Einzelpunktverbindung aus. Das Massepotenzial des Massedrahts des Hochfrequenzsignals ist im Allgemeinen inkonsistent. Oft gibt es einen gewissen Spannungsunterschied zwischen den beiden direkt. Darüber hinaus enthält der Massekabel des Hochfrequenzsignals oft sehr reiche harmonische Komponenten des Hochfrequenzsignals. Wenn das digitale Signal-Massedraht und das analoge Signal-Massedraht direkt angeschlossen sind, stören die Oberschwingungen des Hochfrequenzsignals das analoge Signal durch die Massedrahtkopplung. Daher sind unter normalen Umständen der Massedraht des Hochfrequenz-Digitalsignals und der Massedraht des Analogsignals zu isolieren, und ein Ein-Punkt-Verbindungsverfahren kann an einer geeigneten Position verwendet werden, oder ein Verfahren der Hochfrequenz-Drossel-Magnetperlenverbindung kann verwendet werden.