Leiterplattentechnisch - Drei spezielle Routing-Techniken für Leiterplatten

Im Folgenden wird das Routing der Leiterplatte aus drei Aspekten beschrieben: rechtwinkliges Routing, differentielles Routing und Serpentine Routing:

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. Es kann EMI effektiv unterdrücken. Aus dem gleichen Grund können sich die von ihnen ausgestrahlten elektromagnetischen Felder aufgrund der entgegengesetzten Polarität der beiden Signale gegenseitig aufheben. Je enger die Kupplung, desto weniger elektromagnetische Energie wird nach außen entlüftet.

3. Die Zeitpositionierung ist genau. Da die Schalterwechsel des Differenzsignals am Schnittpunkt der beiden Signale liegt, im Gegensatz zum gewöhnlichen einseitigen Signal, das von den hohen und niedrigen Schwellenspannungen abhängt, um zu bestimmen, wird es weniger durch den Prozess und die Temperatur beeinflusst und kann den Fehler im Timing verringern., Aber auch für Signalschaltungen mit geringer Amplitude besser geeignet, ist die aktuelle beliebte LVDS (Low Voltage Differential Signaling) nur diese Differenzsignaltechnologie mit geringer Amplitude.

3. Schlangenlinie in der Leiterplattenverdrahtung (Einstellverzögerung)

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). Offensichtlich, wenn das Signal auf der Serpentinenspur übertragen wird, tritt eine Kopplung zwischen parallelen Leitungssegmenten auf, in Form eines Differenzmodus, je kleiner S ist, desto größer Lp ist. Es kann dazu führen, dass die Übertragungsverzögerung verringert wird, und die Signalqualität wird aufgrund von Übersprechen stark reduziert. Der Mechanismus kann sich auf die Analyse von Gleichtakt- und Modus-Überprüfung Übersprechen beziehen. Im Folgenden finden Sie einige Vorschläge für Ingenieure im Umgang mit Serpentinenlinien:

1. Versuchen Sie, den Abstand (S) von parallelen Linien zu erhöhen, mindestens größer als 3H. H bezieht sich auf den Abstand von der Signalspur zur Bezugsebene. Für Laien 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. Es ist möglich, oft Serpentinenspuren in jedem Winkel zu verwenden, was die gegenseitige Kopplung effektiv reduzieren kann.

6. Bei der Konstruktion von Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten hat die Serpentine-Linie keine sogenannte Filter- oder Interferenzschutzfähigkeit und kann nur die Signalqualität verringern, so dass sie nur zum Timing-Matching verwendet wird und keinen anderen Zweck hat.

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