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Con la continua miniaturización, precisión y alta velocidad de los productos electrónicos, el diseño de PCB no solo requiere completar la conexión de circuitos de varios componentes, sino también considerar los diversos desafíos planteados por la alta velocidad y la Alta densidad. En la actualidad, el diseño de PCB de alta velocidad se ha convertido cada vez más en una habilidad de diseño que los profesionales de toda la industria del diseño de PCB deben dominar.
Líneas de transmisión
La línea de transmisión se define como una línea de señal con retorno de señal (compuesta por dos cables de cierta longitud, uno es la ruta de transmisión de señal y el otro es la ruta de retorno de señal). la línea de transmisión más común también es un rastro en el tablero de pcb.
Las dos líneas de transmisión más comunes en el diseño digital son las líneas de MICROSTRIP y las líneas de banda.
Las líneas de MICROSTRIP generalmente se refieren a los rastros en la capa exterior del PCB y solo tienen un plano de referencia. Hay dos tipos de líneas de microstrip: enterradas o no enterradas. La línea de MICROSTRIP enterrada (a veces llamada enterrada) solo incrusta la línea de transmisión en el dieléctrico, pero todavía solo tiene un plano de referencia.
Las líneas rayadas se refieren a las trazas interiores entre los dos planos de referencia.
Diagrama esquemático de la línea de transmisión típica de PCB
Nota: en el diseño de PCB de alta velocidad, si se trata de un PCB de 4 capas o más, trate de usar líneas de banda, lo que significa que las líneas de señal de alta velocidad deben ser cableadas a la capa interior, lo que puede reducir el emi, EMC y mejorar la capacidad anti - interferencia.
Retraso
El retraso se refiere a la transmisión de la señal a una velocidad limitada en el cable del pcb, y la señal se envía desde el extremo de transmisión al extremo de recepción, durante el cual existe un retraso en la transmisión. El retraso de la señal afectará el tiempo del sistema, y el retraso de transmisión depende principalmente de la longitud del cable y la constante dieléctrica del medio alrededor del cable.
En los sistemas digitales de alta velocidad, la longitud de la línea de transmisión de señal es el factor más directo que afecta la diferencia de fase del pulso del reloj. La diferencia de fase del pulso del reloj se refiere a las dos señales del reloj generadas simultáneamente, y su tiempo de llegada al extremo receptor no está sincronizado.
La diferencia de fase del pulso del reloj reduce la previsibilidad de la llegada del borde de la señal. Si la diferencia de fase del pulso del reloj es demasiado grande, se producirá una señal de error en el extremo receptor. Como se muestra en la siguiente imagen, el retraso de la línea de transmisión se ha convertido en una parte importante del ciclo de pulso del reloj.
Bus serie / bus paralelo
Las señales de alta velocidad son comunes en varios autobuses serie y paralelos. Solo puedes comenzar a cableado cuando sabes lo que es el autobús y a qué velocidad funciona.
¿¿ qué es un bus serie? ¿¿ qué es un autobús paralelo? Puedes obtener una idea general del significado literal. Los datos de representación en serie se envían uno por uno, y los datos de representación paralela se envían en paquetes.
El mejor ejemplo de transmisión paralela es el chip de memoria ddr. Tiene un conjunto de líneas de datos D0 - d7, más dqs, dqm. Este conjunto de líneas se transmiten juntas. No importa cuál tenga un error, los datos no se transmitirán correctamente. Solo reenvío.
Los paquetes de datos paralelos se transmiten juntos, y cada bit debe transmitirse juntos. No se puede decir que un poco tarde. Por lo tanto, al cableado de pcb, la longitud de un conjunto de líneas debe ser igual.
Los datos en serie son diferentes. Los datos se transmiten poco a poco y no hay conexión entre bits y bits. Sin embargo, aunque los datos en serie se transmiten uno tras otro, no es necesario tener la misma longitud, pero no es una línea. Las líneas de alta velocidad son generalmente líneas diferenciales, es decir, una línea positiva y una línea negativa. Esto es para mejorar el rendimiento antiinterferencia.
