Tecnología de PCB - Algunos problemas comunes en el diseño de PCB de alta frecuencia

Con el rápido des1.rrollo de la tecnología electrónica y la amplia aplicación de la tecnología de las comunicaciones inalámbricas en todos los ámbitos, Alta frecuencia, Alta velocidad, La alta densidad se ha convertido gradualmente en una de las principales tendencias de desarrollo de los productos electrónicos modernos. Transmisión de señales de alta frecuencia y fuerza digital de alta velocidad PCB HF Board Moviéndose hacia los poros y enterrando/Agujero ciego, Filamento fino, Y una capa dieléctrica uniforme y delgada. Alta frecuencia, Alta velocidad, Alta densidad, PCB multicapa de alta frecuencia La tecnología de diseño se ha convertido en un campo de investigación importante. Experiencia en diseño de hardware basada en años, El autor resume algunas habilidades de diseño y puntos de atención del Circuito de alta frecuencia para su referencia..

1.. Cómo elegir PCB HF Board?

La selección de materiales de PCB de alta frecuencia debe equilibrarse entre el cumplimiento de los requisitos de diseño y la producción a gran escala y el costo. Los requisitos de diseño incluyen componentes eléctricos y mecánicos. El problema de los materiales suele ser más importante en el diseño de PCB de alta velocidad de alta frecuencia (frecuencia superior a GHz). Por ejemplo, en los materiales FR - 4 comunes, las pérdidas dieléctricas a frecuencias de varios GHz tendrán un gran efecto en la atenuación de la señal y pueden no ser apropiadas. En términos eléctricos, observe si la constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica son adecuadas para la frecuencia de diseño.

¿2. Cómo resolver el problema de la integridad de la señal en el diseño de alta velocidad?

La integridad de la señal es básicamente un problem a de emparejamiento de impedancia. Los factores que influyen en la correspondencia de impedancia incluyen la estructura y la Impedancia de salida de la fuente de señal, la impedancia característica de la traza, la característica del extremo de carga y la topología de la traza. La solución depende de la topología de terminación y ajuste.

¿3. Cómo evitar interferencias de alta frecuencia?

The basic idea to avoid high-frequency (PCB HF Board) interference is to minimize the interference of Placa de alta frecuencia (PCB)) signal electromagnetic fields, which is the so-called crosstalk (Crosstalk). Puede aumentar la distancia entre la señal de alta velocidad y la señal analógica, O añadir guardias terrestres/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.

¿4. Se pueden añadir resistencias coincidentes entre los pares de líneas diferenciales en el receptor?

Las resistencias coincidentes entre los pares de líneas diferenciales en el extremo receptor se añaden generalmente y deben ser iguales a las resistencias diferenciales. De esta manera, la calidad de la señal será mejor.

¿5. Cómo realizar la línea de distribución diferencial de la línea de señal de reloj con sólo un terminal de salida?

Para utilizar la línea de distribución diferencial, tiene sentido que tanto la fuente como el receptor sean señales diferenciales. Por lo tanto, no es posible utilizar una línea de distribución diferencial para una señal de reloj con sólo un terminal de salida.

¿6. Cómo realizar el método de cableado diferencial?

Hay dos puntos a tener en cuenta en la disposición de los pares de diferencias. Una es que la longitud de los dos cables debe ser lo más larga posible, y la otra es que la distancia entre los dos cables, determinada por la impedancia diferencial, debe mantenerse constante, es decir, paralela. Hay dos maneras paralelas, una es que dos cables se colocan uno al lado del otro en la misma capa, y la otra es que dos cables se colocan en dos capas adyacentes (arriba y abajo). Por lo general, los primeros se implementan lado a lado (lado a lado, lado a lado) de muchas maneras.

¿7. Por qué el cableado del par diferencial debe ser apretado y paralelo?

El cableado del par diferencial debe ser lo suficientemente apretado y paralelo. El cierre adecuado se debe a que la distancia afecta el valor de la impedancia diferencial, que es un parámetro importante en el diseño del par diferencial. El paralelismo también es necesario para mantener la consistencia de la impedancia diferencial. Si dos líneas se acercan repentinamente, la impedancia diferencial será inconsistente, lo que afectará la integridad de la señal

(integridad de la señal) y retardo de tiempo (retardo de tiempo).

¿8. Cómo resolver la contradicción entre el cableado manual de señales de alta velocidad y el cableado automático?

La mayoría de los routers automáticos de software de enrutamiento fuerte ahora tienen límites para controlar el método de devanado y el número de agujeros. Las capacidades del motor de bobinado y los elementos de configuración de restricciones de las diferentes empresas de eda a veces varían mucho. Por ejemplo, si hay suficientes restricciones para controlar la forma en que se enrolla la serpiente, si se controla el espaciamiento de trazas de pares diferenciales, etc., afectará si el método de enrutamiento para el enrutamiento automático se ajusta a las ideas del diseñador. Además, la dificultad de ajustar manualmente el cableado está absolutamente relacionada con la capacidad de la máquina de bobinado. Por ejemplo, la capacidad de empuje de la traza, la capacidad de empuje a través del agujero, e incluso la capacidad de empuje de la traza sobre el recubrimiento de cobre, etc. por lo tanto, la selección de routers con potentes capacidades de motor de bobinado es la solución.

¿9. Cómo manejar algunos conflictos teóricos en el cableado real?

Básicamente, la División y el aislamiento de la puesta a tierra analógica / digital son correctos. Tenga en cuenta que la traza de la señal debe ser lo más alejada posible de la Separación (foso) y que la fuente de alimentación y la ruta de retorno de la señal no deben ser demasiado grandes.

El Oscilador de cristal es un circuito analógico de oscilación de retroalimentación positiva. Para obtener una señal de oscilación estable, debe cumplir las especificaciones de ganancia y fase del bucle. La especificación de oscilación de la señal analógica es susceptible a la interferencia. Incluso el uso de la tierra para proteger a la raza puede no aislar completamente la interferencia. Si la distancia es demasiado larga, el ruido en el plano de puesta a tierra también afectará al circuito de oscilación de retroalimentación positiva. Por lo tanto, la distancia entre el Oscilador de cristal y el chip debe ser lo más cercana posible.

De hecho, Hay muchos conflictos entre el cableado de alta velocidad y los requisitos del IME. Sin embargo, el principio básico es que el aumento de la resistencia y la Capacitancia del IME o de la cabeza de hierro no causará que algunas características eléctricas de la señal no se ajusten a las especificaciones.. Por consiguiente,, Es mejor utilizar la trayectoria de alineación y PCB HF Board Resolver o reducir los problemas del IME, Por ejemplo, una señal de alta velocidad a la capa interna. Finalmente, Método de Resistencia - Capacitancia o cabeza de hierro para reducir el daño a la señal.

¿10. Se puede utilizar el modelo MICROSTRIP para calcular la impedancia característica de la línea de señal en el plano de potencia? ¿Se puede utilizar el modelo de línea de banda para calcular la señal entre la fuente de alimentación y el plano de tierra?

Sí., Al calcular la impedancia característica:, El plano de potencia y el plano de puesta a tierra deben considerarse planos de referencia. Por ejemplo:, a Placa de cuatro capasCapa de alimentación superior capa inferior. En este momento, El modelo de impedancia característica de la capa superior es un modelo MICROSTRIP con plano de potencia como plano de referencia.