Blog de PCB - Análisis de problemas comunes en el diseño de PCB

1.. Cómo elegir PCB Board
Selección PCB Board Debe haber un equilibrio entre el cumplimiento de los requisitos de diseño y la productividad por lotes y el costo.. Los requisitos de diseño incluyen componentes eléctricos y mecánicos. Normalmente en el diseño de hipervelocidad PCB Boards (frequency greater than GHz) this material problem will be more important. Por ejemplo:, Material FR - 4. común, Las pérdidas dieléctricas en varias frecuencias GHz tendrán un gran efecto en la atenuación de la señal., Puede no ser apropiado. En términos eléctricos, attention should be paid to whether the dielectric constant (dielectric constant) and the dielectric loss are suitable for the designed frequency.

2. How to avoid high frequency interference
The basic idea of avoiding high-frequency interference is to minimize the interference of the electromagnetic field of high-frequency signals, which is the so-called crosstalk (Crosstalk). Puede aumentar la distancia entre la señal de alta velocidad y la señal analógica, O añadir protección en tierra/Traza de derivación junto a la señal analógica. También preste atención a la interferencia acústica de la puesta a tierra digital a la puesta a tierra analógica.

3. En el diseño de alta velocidad, how to solve the problem of signal integrity
Signal integrity is basically a matter of impedance matching. Los factores que influyen en la correspondencia de impedancia incluyen la estructura de la fuente de señal y la Impedancia de salida., Impedancia característica de la trayectoria, Características del extremo de carga, Estructura topológica de la trayectoria. The solution is to rely on termination (termination) and adjust the topology of the trace.

4. How is differential wiring implemented
There are two points to pay attention to in the wiring of the differential pair, Una es que las dos líneas deben ser lo más largas posible., and the other is that the distance between the two lines (this distance is determined by the differential impedance) should always remain unchanged, Eso es, Debe permanecer paralelo. Hay dos maneras paralelas, one is for two lines to run on the same wiring layer (side-by-side), and the other is for two lines to run on two adjacent layers (over-under). Normalmente, Hay muchas maneras de implementar el primero al mismo tiempo. 

5. Para una línea de reloj con sólo una salida, how to implement differential wiring
To use differential wiring, Sólo la fuente y el receptor son señales diferenciales.. Por consiguiente,, El enrutamiento diferencial no se puede utilizar para una sola señal de reloj de salida.

6. Can a matching resistor be added between the differential line pairs at the receiving end
The matching resistance between the differential line pairs at the receiving end is usually added, El valor debe ser igual al valor de la impedancia diferencial. Esto mejorará la calidad de la señal.

7. Why should the wiring of the differential pair be close and parallel
The differential pairs should be routed appropriately close and parallel. The so-called appropriate proximity is because this spacing will affect the value of the differential impedance (differential impedance), Este es un parámetro importante del par de diferencias de diseño. Para mantener la consistencia de la impedancia diferencial, se necesita paralelismo. Si dos líneas se acercan repentinamente, La impedancia diferencial será inconsistente, which will affect the signal integrity (signal integrity) and time delay (timing delay).

8. How to deal with some theoretical conflicts in actual wiring
1) Basically, El circuito analógico aislado es correcto/Terreno digital. It should be noted that the signal traces should not cross the divided places (moat) as much as possible, and do not let the return current path of the power supply and the signal (returning current path) become too large. 
2) The crystal oscillator is an analog positive feedback oscillation circuit. Para tener una señal de oscilación estable, Debe cumplir las especificaciones de ganancia y fase del bucle, Las características oscilatorias de esta señal analógica son fácilmente perturbadas.. Incluso si se añaden marcas de protección en tierra, La interferencia puede no estar completamente aislada. . Demasiado lejos, El ruido en el suelo también afecta al circuito Oscilador de retroalimentación positiva. Por consiguiente,, La distancia entre el Oscilador de cristal y el chip debe ser lo más cercana posible.
3) Indeed, Hay muchos conflictos entre el cableado de alta velocidad y los requisitos de interferencia electromagnética. Sin embargo,, El principio básico es que algunas características eléctricas de la señal no pueden cumplir los requisitos de especificación debido a la resistencia, Cuentas magnéticas de Capacitancia o ferrita añadidas por el IME. Por consiguiente,, En primer lugar, resolver o reducir los problemas del IME mediante el uso de técnicas de alineación de pistas y apilamiento de PCB, Una señal de alta velocidad, por ejemplo, a través de una capa interna. Reducir el daño a la señal usando sólo condensadores de resistencia o cuentas de Ferrita.

9. How to solve the contradiction between manual wiring and automatic wiring of high-speed signals
Most of the automatic routers of strong routing software now have set constraints to control the routing method and the number of vias. Las capacidades de bobinado y los elementos de configuración de restricciones de diferentes empresas de eda a veces son muy diferentes. Por ejemplo:, Si hay suficientes restricciones para controlar la forma en que la serpiente serpentea, Si controlar el espaciamiento de la trayectoria del par diferencial, Etc.. Esto afectará si el método de enrutamiento automático se ajusta a las ideas del diseñador. Además, La dificultad de ajustar manualmente el cableado también está relacionada con la capacidad de la máquina de bobinado. Por ejemplo:, Capacidad de propulsión de la trayectoria, Capacidad de empuje a través del agujero, Incluso la capacidad de los oligoelementos para promover el recubrimiento de cobre, Etc.. Por consiguiente,, La solución es elegir un router con un motor de bobinado potente.

10.. About the test coupon
The test coupon is used to measure whether the characteristic impedance of the produced PCB Board meets the design requirements by TDR (Time Domain Reflectometer). Normalmente, Hay dos casos de impedancia a controlar: un solo cable y un par diferencial. Por consiguiente,, the line width and line spacing (when there is a differential pair) on the test coupler should be the same as the line to be controlled. Es importante medir la posición de la tierra. Para reducir la Inductancia del cable de tierra, La posición de puesta a tierra de la sonda TDR suele estar muy cerca de la punta de la sonda. Sonda utilizada en la correspondencia PCB Board.