Tecnología de PCB - Señal de alta velocidad, se debe dominar el diseño de PCB

La señal de alta velocidad se ha convertido ahora en la corriente principal del diseño de pcb. Como ingeniero de pcb, además de acumular gradualmente experiencia en ingeniería de señales de alta velocidad en el diseño real del proyecto, también necesitamos actualizar constantemente nuestra estructura de conocimiento.

Clasificación de señales de alta velocidad

Las señales comunes de alta velocidad se clasifican por interfaz física, incluyendo: usb, rj45, S - video, vga, dvi, hdmi, pcie, pci, SAS / sata, etc.;

Clasificación por nivel lógico, incluyendo: lvds, cml, pecl, etc.

Proceso de diseño de PCB de señal de alta velocidad

1. análisis de simulación previa de señales de alta velocidad

De acuerdo con la División de los módulos de circuito de hardware y el diseño preliminar de la estructura, la simulación evalúa si la calidad clave de la señal de alta velocidad ha pasado la prueba. Si no, es necesario modificar la arquitectura del módulo de hardware o incluso la arquitectura del sistema; Si la calidad de la señal de simulación está calificada, se da el esquema general de diseño del módulo y la placa de circuito de alta velocidad. Estructura topológica de la señal y reglas de diseño.

2. diseño de diseño de PCB

3. diseño de cableado de PCB

De acuerdo con el diseño real de la placa de circuito, si es incompatible con las reglas de diseño establecidas por la simulación anterior, es necesario volver a simular y analizar si la calidad de la señal de alta velocidad cumple con los requisitos. Las reglas deben ser pequeñas, lo que puede causar una pérdida excesiva de la línea de señal de alta velocidad y la amplitud de la señal en el extremo receptor no cumple con los requisitos de entrada del chip, lo que resulta en una falla funcional de la placa de circuito.

Principios de diseño y procesamiento de PCB de señal de alta velocidad

En general, los principios de diseño y procesamiento de los PCB de señal de alta velocidad son los siguientes:

(1) selección de capas: al procesar señales de alta velocidad, se da prioridad al procesamiento de capas de gnd en ambos lados;

(2) al procesar, se debe dar prioridad a la longitud total de la señal de alta velocidad;

(3) limitación del número de agujeros en la señal de alta velocidad: se permite que la señal de alta velocidad cambie la capa una vez y se agregue gnd via al cambiar la capa.

(4) si la señal de alta velocidad en un extremo del conector no tiene un pin adyacente al gnd, se debe agregar gnd via al diseño.

(5) requisitos de cableado para señales de alta velocidad en el conector: el cableado en el conector debe estar en el centro;

(6) para las señales de alta velocidad, establezca la longitud no acoplada y el error de longitud del par de señales originales. Cuando se produce un error de longitud, se considera si se agrega un pin delay;

(7) al procesar señales de alta velocidad, trate de enviar y recibir señales en diferentes capas. Si el espacio es limitado y es necesario enviar y recibir la misma capa, se debe aumentar la distancia entre recibir y enviar la señal;

(8) la señal de alta velocidad debe estar a 180 milímetros de 12v y 65 milímetros de la señal del reloj.

El conocimiento de la señal de alta velocidad que los ingenieros de diseño de PCB necesitan dominar

(1) conocimientos básicos sobre integridad de la señal

Incluye principalmente: la teoría básica de la línea de transmisión, el principio de control de resistencia, el método de diseño de control de reflexión / conversación cruzada

(2) conocimientos básicos sobre integridad eléctrica

Incluye principalmente: la teoría básica del ruido de la fuente de alimentación, el principio de filtrado de la placa de circuito y el método de diseño.

(3) conocimientos básicos de materias primas de PCB

Incluye principalmente: características eléctricas de la lámina de cobre de la placa de circuito y la placa

(4) conocimiento de la topología de señales

Incluye principalmente: tipos de autobuses comunes y topologías de diseño de PCB