Tecnología de PCB - Tres preguntas y respuestas sobre las habilidades de cableado de PCB

1. cómo lidiar con algunos conflictos teóricos en el cableado real de PCB - q: en el proceso de cableado real de pcb, muchas teorías entran en conflicto entre sí; Ejemplo: 1. Manejar múltiples conexiones analógicas / digitales a tierra: en teoría debería ser así. están aisladas entre sí, pero en el cableado real miniaturizado y de alta densidad, debido a limitaciones de espacio o aislamiento absoluto, las trazas analógicas a tierra de pequeñas señales serán demasiado largas para lograr conexiones teóricas. La práctica de la fábrica de PCB es dividir la puesta a tierra de los módulos funcionales analógicos / digitales en una isla completa, a la que se conecta la puesta a tierra analógico / digital de los módulos funcionales. Luego se conectan las Islas al suelo "grande" a través de zanjas. No sé si este método es correcto. 2. en teoría, la conexión entre el Oscilador de cristal y la CPU debe ser lo más corta posible. Debido a la disposición estructural, la conexión entre el Oscilador de cristal y la CPU es relativamente delgada, por lo que se interfiere y el trabajo es inestable. ¿¿ cómo resolver este problema desde el cableado? Hay muchos otros problemas, especialmente EMC y EMI en el cableado de PCB de alta velocidad. Hay muchos conflictos, lo cual es un dolor de cabeza. ¿¿ cómo resolver estos conflictos?

Respuesta: 1. Básicamente, es correcto separar el suelo analógico / digital. Hay que tener en cuenta que el rastro de la señal debe ser lo más alejado posible de los lugares divididos (fosos), y la ruta de corriente de retorno de la fuente de alimentación y la señal no debe ser demasiado grande.

2. el Oscilador de cristal es un circuito de oscilación de retroalimentación positiva analógico. Para obtener una señal de oscilación estable, debe cumplir con la ganancia del bucle y el Código de fase. Las especificaciones de oscilación de esta señal analógica son fácilmente perturbadas. Incluso si se agregan rastros de protección de tierra, es posible que no se pueda aislar completamente la interferencia. Si la distancia es demasiado larga, el ruido en el plano del suelo también afectará el 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.

3. es cierto que hay muchos conflictos entre el cableado de alta velocidad y los requisitos del emi. Pero el principio básico es que el aumento de la resistencia y la capacidad del EMI o las gotas magnéticas de ferrita no causarán que algunas características eléctricas de la señal no cumplan con las especificaciones. Por lo tanto, es mejor utilizar las habilidades de organizar rastros y apilar PCB para resolver o reducir problemas de emi, como la entrada de señales de alta velocidad en la capa Interior. Finalmente, se utiliza un método de condensadores de resistencia o cuentas magnéticas de ferritas para reducir el daño a la señal.

¿2. en el diseño de alta velocidad, ¿ cómo resolver el problema de la integridad de la señal? ¿¿ cómo se logra el cableado diferencial? ¿Para una línea de señal de reloj con solo una salida, ¿ cómo lograr una línea de distribución diferencial? R: la integridad de la señal es básicamente una cuestión de coincidencia de resistencia. Los factores que afectan la coincidencia de resistencias incluyen la estructura y la resistencia de salida de la fuente de señal, la resistencia característica del rastro, las características del extremo de carga y la estructura topológica del rastro. La solución es una estructura topológica que depende de la conexión y el ajuste de los terminales. Hay dos puntos a los que hay que prestar atención en el diseño de los pares diferenciales. Uno es que la longitud de los dos cables debe ser lo más larga posible, y el otro es que la distancia entre los dos cables (que está determinada por la resistencia diferencial) debe mantenerse constante, es decir, paralela. Hay dos formas paralelas, una es que dos cables funcionen uno al lado del otro en la misma capa, y la otra es que estos dos cables funcionen en dos capas adyacentes arriba y abajo (arriba y abajo). En general, el primero tiene más implementaciones paralelas. Para utilizar la línea de distribución diferencial, tiene sentido que tanto la fuente de señal como el extremo receptor sean señales diferenciales. Por lo tanto, para las señales de reloj con solo un terminal de salida, es imposible utilizar la línea de distribución diferencial.

3. sobre el cableado de señales diferenciales de alta velocidad - problema: cuando los pares de líneas diferenciales de alta velocidad están conectados en paralelo en el pcb, en el caso de la coincidencia de resistencia, debido al acoplamiento mutuo de dos cables, traerá muchos beneficios. Sin embargo, hay opiniones de que esto aumentará la atenuación de la señal y afectará la distancia de transmisión. ¿¿ es así? ¿¿ por qué? Algunas grandes compañías de PCB han visto cableado de alta velocidad lo más cerca y paralelo posible en el tablero de evaluación, mientras que otras deliberadamente han hecho que la distancia entre los dos cables se acerque repentinamente. No sé cuál es mejor. Mi señal es superior a 1 GHz y mi resistencia es de 50 ohm. ¿Cuando se utiliza el software para calcular, ¿ el par diferencial también se calcula en 50 ohms? ¿¿ o en 100 ohm? ¿¿ se puede agregar una resistencia de coincidencia entre los pares de líneas diferenciales en el extremo receptor?

R: una de las razones de la atenuación de la energía de la señal de alta frecuencia es la pérdida del conductor (pérdida del conductor), incluido el efecto cutáneo, y la otra es la pérdida dieléctrica de la materia dieléctrica. Cuando la teoría electromagnética analiza el efecto de la línea de transmisión, se puede ver el grado de influencia de estos dos factores en la atenuación de la señal. El acoplamiento de las líneas diferenciales afectará su resistencia característica y se reducirá. De acuerdo con el principio del divisor (divisor), Esto reducirá el voltaje enviado por la fuente de señal a la línea. No he leído el análisis teórico de la atenuación de la señal causada por el acoplamiento. el método de cableado de los pares diferenciales debe ser adecuadamente cercano y paralelo. La llamada aproximación adecuada se debe a que la distancia afectará el valor de la resistencia diferencial, que es un parámetro importante para el diseño de pares diferenciales. La necesidad de paralelismo también es mantener la consistencia de la resistencia diferencial. Si las dos líneas se acercan repentinamente, la resistencia diferencial será inconsistente, lo que afectará la integridad de la señal y el retraso temporal. La resistencia diferencial se calcula en 2 (z11 - z12), en la que z11 es la resistencia característica del propio rastro y z12 es la generada por el acoplamiento entre las dos líneas diferenciales, lo que está relacionado con la distancia de la línea. Por lo tanto, cuando la resistencia diferencial está diseñada para ser de 100 ohms, la resistencia característica del propio rastro debe ser ligeramente superior a 50 ohms. En cuanto a su tamaño, se puede calcular con un software de simulación.