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Los circuitos de alta frecuencia a menudo tienen una alta integración y una alta densidad de líneas de tela. El uso de paneles multicapa no solo es necesario para el cableado, sino que también es un medio eficaz para reducir la interferencia. En la fase de diseño del pcb, la selección racional del tamaño de la placa impresa con un cierto número de capas permite aprovechar al máximo la capa intermedia para establecer el blindaje, lograr mejor la puesta a tierra cercana y reducir efectivamente la inducción parasitaria, acortar la longitud de transmisión de la señal y, al mismo tiempo, mantenerla grande. todos estos métodos favorecen La fiabilidad de los circuitos de alta frecuencia, como reducir la magnitud de la interferencia cruzada de la señal.
En el caso del mismo material, el ruido de las placas de cuatro capas es 20 DB más bajo que el ruido de las placas de doble Cara. Sin embargo, también hay un problema. Cuanto mayor sea el número de medias capas de pcb, más complejo será el proceso de fabricación y mayor será el costo unitario. Esto requiere que, además de elegir el número adecuado de capas de pcb, un plan razonable de diseño de componentes y adoptar las reglas de cableado correctas para completar el diseño. A continuación se resumen algunas experiencias en el cableado de alta frecuencia:
Cuanto menos capas de alambre se alternan entre los pines de los dispositivos de circuito de alta frecuencia, mejor. el llamado "cuanto menos alternancia entre capas de alambre, mejor" se refiere a cuanto menos agujeros (via) se utilizan durante la conexión de los componentes, mejor. El paso a través puede traer condensadores distribuidos de aproximadamente 0,5pf, y reducir el número de pasos a través puede aumentar significativamente la velocidad y reducir la posibilidad de errores de datos.
2. cuanto más corto sea el cable entre los pines del dispositivo del Circuito de alta frecuencia, mejor. la intensidad de radiación de la señal es proporcional a la longitud del rastro del cable de señal. Cuanto más largo sea el cable de señal de alta frecuencia, más fácil será acoplarse a los componentes que se le acerquen. por lo tanto, para señales como relojes, osciladores de cristal, datos ddr, cables lvds, cables usb, cables hdmi, etc., se requiere que el cable de señal de alta frecuencia sea lo más corto posible.
3. cuanto menos se dobleguen los cables entre los pines de los dispositivos electrónicos de alta velocidad, mejor. es mejor que los cables del cableado del Circuito de alta frecuencia estén en línea recta completa, lo que requiere un giro. Puede girar a través de una línea punteada de 45 grados o un arco circular. este requisito solo se utiliza para mejorar la resistencia fija de la lámina de cobre en circuitos de baja frecuencia, mientras que en circuitos de alta frecuencia se cumple este requisito. Un requisito puede reducir la emisión externa y el acoplamiento mutuo de señales de alta frecuencia.
4. preste atención al cableado de circuitos de alta frecuencia de "conversación cruzada" introducido en paralelo cercano de la línea de señal, preste atención al "conversación cruzada" introducido en el cableado paralelo cercano de la línea de señal. La conversación cruzada se refiere al fenómeno de acoplamiento entre líneas de señal no conectadas directamente. Debido a que las señales de alta frecuencia se transmiten a lo largo de la línea de transmisión en forma de ondas electromagnéticas, la línea de señal actuará como antena y la energía del campo electromagnético se emitirá alrededor de la línea de transmisión. Debido al acoplamiento de campos magnéticos y eléctricos entre las señales, se producen señales de ruido inesperadas. Se llama crosstalk. Los parámetros de la capa de pcb, la distancia entre las líneas de señal, las características eléctricas del extremo de conducción y recepción y el método de conexión final de las líneas de señal tienen un cierto impacto en la conversación cruzada. Por lo tanto, para reducir la conversación cruzada de señales de alta frecuencia, es necesario hacer lo siguiente en la medida de lo posible al cableado:
(1) cuando el espacio de cableado lo permita, la inserción de un cable de tierra o un plano de tierra entre dos cables con comentarios más graves puede desempeñar un papel de aislamiento y reducir los comentarios;
(2) cuando existe un campo electromagnético variable en el tiempo en el espacio alrededor de la línea de señal, si no se puede evitar la distribución paralela, se puede colocar una gran área de "tierra" frente a la línea de señal paralela para reducir considerablemente la interferencia;
(3) aumentar la distancia entre las líneas de señal adyacentes si el espacio de cableado lo permite, reducir la longitud paralela de las líneas de señal y tratar de hacer que las líneas de reloj sean perpendiculares a las líneas de señal clave en lugar de paralelas;
(4) si el cableado paralelo en la misma capa es casi inevitable, en las dos capas adyacentes, las direcciones del cableado deben ser perpendiculares entre sí;
(5) en los circuitos digitales, la señal de reloj habitual es una señal con cambios rápidos de borde, que tiene una alta conversación cruzada externa. Por lo tanto, en el diseño, la línea del reloj debe estar rodeada de tierra y se deben utilizar más agujeros de tierra para reducir la capacidad de distribución, reduciendo así la conversación cruzada;
(6) para los relojes de señal de alta frecuencia, trate de utilizar la señal de reloj diferencial de baja tensión y el método de paquete de tierra, y preste atención a la integridad del agujero de tierra;
(7) no cuelgue el terminal de entrada no utilizado, sino que lo conecte o conecte a la fuente de alimentación (la fuente de alimentación también está conectada a tierra en el circuito de señal de alta frecuencia), ya que el cable colgado puede ser equivalente a la antena emisora y la puesta a tierra inhibe la emisión. La práctica ha demostrado que eliminar las conversaciones cruzadas de esta manera a veces puede ser inmediato.
5. separar el suelo de la señal digital de alta frecuencia del suelo de la señal analógica cuando el suelo analógico, el suelo digital, etc. están conectados al suelo común, conectar o aislar directamente con gotas magnéticas de estrangulamiento de alta frecuencia y seleccionar el lugar adecuado para la interconexión de un solo punto. El potencial de tierra del cable de tierra de la señal digital de alta frecuencia suele ser inconsistente. A menudo hay una cierta diferencia de voltaje directamente entre los dos. Además, el cable de tierra de la señal digital de alta frecuencia a menudo contiene componentes armónicos muy ricos de la señal de alta frecuencia. Cuando el suelo de la señal digital y el suelo de la señal analógica están conectados directamente, los armónicos de la señal de alta frecuencia interfieren con la señal analógica a través del acoplamiento del suelo. Por lo tanto, en circunstancias normales, el suelo de la señal digital de alta frecuencia y el suelo de la señal analógica deben aislarse, y se puede utilizar el método de interconexión de un solo punto en el lugar adecuado, o el método de interconexión de cuentas magnéticas de estrangulamiento de alta frecuencia.
6. añadir condensadores de desacoplamiento de alta frecuencia a los pines de alimentación de los bloques de circuitos integrados y condensadores de desacoplamiento de alta frecuencia a los pines de alimentación de cada bloque de circuitos integrados cercanos. El aumento de los condensadores de desacoplamiento de alta frecuencia de los pines de alimentación puede inhibir eficazmente la interferencia de los armónicos de alta frecuencia en los pines de alimentación.
7. evitar la formación de bucles de cableado varios rastros de señal de alta frecuencia no deben formar bucles en la medida de lo posible. Si es inevitable, el área de la carretera de circunvalación debe ser lo más pequeña posible.
8. debe garantizarse una buena coincidencia de resistencia de la señal durante la transmisión de la señal, cuando la resistencia no coincide, la señal se refleja en el canal de transmisión, y la reflexión hace que la señal sintética forme un exceso, lo que hace que la señal fluctúe cerca del umbral lógico.
La forma básica de eliminar la reflexión es hacer que la resistencia de la señal transmitida coincida bien. Debido a que cuanto mayor sea la diferencia entre la resistencia a la carga y la resistencia característica de la línea de transmisión, mayor será el reflejo, por lo que la resistencia característica de la línea de transmisión de señal debe ser lo más igual que la resistencia a la carga. Al mismo tiempo, tenga en cuenta que la línea de transmisión en el PCB no puede tener cambios repentinos ni esquinas, y trate de mantener la resistencia continua de cada punto de la línea de transmisión, de lo contrario habrá reflejos entre las partes de la línea de transmisión. Esto requiere que durante el proceso de cableado de PCB de alta velocidad, se cumplan las siguientes reglas de cableado:
(1) reglas de cableado LVDS
Se requiere un enrutamiento diferencial de la señal lvds, con un ancho de línea de 7 mils y un espaciamiento de línea de 6 mils, con el objetivo de controlar la resistencia de la señal diferencial de HDMI en 100 + - 15% de ohm;
(2) reglas de cableado USB
Se necesita una línea de distribución de diferencia de señal usb, 10 mils de ancho de línea, 6 mils de distancia entre líneas y 6 ml de distancia entre la línea de tierra y la línea de señal;
(3) reglas de cableado HDMI
Se requiere un enrutamiento diferencial de señal hdmi, con un ancho de línea de 10 mils y un espaciamiento de línea de 6 mils, con un espaciamiento de más de 20 mils entre los dos grupos de señales diferenciales hdmi;
(4) reglas de cableado DDR
El rastro ddr1 requiere que la señal no pase por el agujero en la medida de lo posible, la línea de señal tiene el mismo ancho y el intervalo de línea es igual. El rastreo debe cumplir con el principio de 2w para reducir la conversación cruzada entre las señales. Para dispositivos de alta velocidad DDR2 y superiores, también se necesitan datos de alta frecuencia. Estas líneas tienen igual longitud para garantizar que la resistencia de la señal coincida.
