Tecnología de PCB - ¿¿ cuáles son los problemas en el diseño de PCB de alta velocidad?

A medida que la frecuencia de trabajo de los dispositivos es cada vez mayor, el problema de integridad de la señal que enfrenta el diseño de PCB de alta velocidad se ha convertido en el cuello de botella del diseño tradicional, y los ingenieros se enfrentan a desafíos cada vez mayores en el diseño de soluciones completas. Aunque las herramientas de simulación de alta velocidad y las herramientas de interconexión relacionadas pueden ayudar a los diseñadores a resolver algunos problemas, el diseño de PCB de alta velocidad también requiere una acumulación continua de experiencia e intercambios en profundidad entre industrias.

El impacto de la topología de cableado en la integridad de la señal

Cuando la señal se transmite a lo largo de la línea de transmisión en el tablero de PCB de alta velocidad, puede haber problemas de integridad de la señal. El internauta italiano de semiconductores tongyang preguntó: para un grupo de autobuses (dirección, datos, órdenes) que conducen hasta 4 a 5 dispositivos (flash, sdram, etc.), cuando el PCB está cableado, el autobús llega a cada dispositivo a su vez, primero conectado a SDRAM y luego conectado a Flash... El bus sigue distribuido en forma de estrella, es decir, está separado de un lugar y conectado a cada dispositivo. ¿En términos de integridad de la señal, ¿ cuál de los dos métodos es mejor?

En este sentido, algunos expertos señalan que el impacto de la topología de cableado en la integridad de la señal se refleja principalmente en el tiempo de llegada inconsistente de la señal en cada nodo, y la señal reflejada también llega a un nodo en un tiempo inconsistente, lo que resulta en un deterioro de la calidad de la señal. En general, las topologías en forma de estrella pueden lograr una mejor calidad de la señal controlando varias ramas de la misma longitud, lo que alinea los retrasos de transmisión y reflexión de la señal. Antes de usar la estructura topológica, se debe considerar la situación del nodo topológico de la señal, el principio de funcionamiento real y la dificultad de cableado. Diferentes amortiguadores tienen diferentes efectos en la reflexión de la señal, por lo que la topología en forma de estrella no puede resolver el problema de retraso del bus de dirección de datos conectado a flash y sdram, por lo que no puede garantizar la calidad de la señal; Por otro lado, las señales de alta velocidad se utilizan generalmente para la comunicación entre DSP y sdram, y la velocidad de carga de flash no es alta, por lo que en la simulación de alta velocidad, solo se garantiza la forma de onda en el nodo donde la señal de alta velocidad real funciona eficazmente, sin prestar atención a la forma de onda En flash; Las topologías en forma de estrella se comparan con las cadenas de crisantemos y otras topologías. En otras palabras, el cableado es más difícil, especialmente cuando una gran cantidad de señales de dirección de datos utilizan topologías en forma de estrella.

El impacto de la almohadilla en la señal de alta velocidad

En el pcb, desde el punto de vista del diseño, el agujero a través consta principalmente de dos partes: el agujero intermedio y la almohadilla alrededor del agujero. Un ingeniero llamado furón preguntó a los invitados sobre el impacto de la almohadilla en la señal de alta velocidad. En este sentido, los expertos dicen que las almohadillas tienen un impacto en las señales de alta velocidad y también en el impacto de envases de dispositivos similares en los dispositivos. El análisis detallado muestra que una vez que la señal sale del ic, llega a la línea de transmisión a través de cables de unión, pines, carcasas de encapsulamiento, almohadillas y soldadura. Todos los conectores durante este proceso afectan la calidad de la señal. Pero en el análisis real, es difícil dar parámetros específicos de almohadillas, soldadura y pines. Por lo tanto, los parámetros del paquete en el modelo del Ibis se suelen utilizar para resumir. Por supuesto, este análisis se puede recibir en frecuencias más bajas, pero para las señales de frecuencias más altas, las simulaciones de mayor precisión no son lo suficientemente precisas. La tendencia actual es utilizar las curvas V - I y V - t del Ibis para describir las características de la zona de amortiguación y utilizar el modelo Spice para describir los parámetros de encapsulamiento.

Cómo inhibir la interferencia electromagnética

Los PCB son la fuente de interferencia electromagnética (emi), por lo que el diseño de los PCB está directamente relacionado con la compatibilidad electromagnética (emc) de los productos electrónicos. Si se hace hincapié en EMC / emi en el diseño de PCB de alta velocidad, ayudará a acortar el ciclo de desarrollo del producto y acelerar el tiempo de comercialización. Por lo tanto, en este foro, muchos ingenieros están muy preocupados por la supresión de la interferencia electromagnética. Por ejemplo, en la prueba emc, se encontró que los armónicos de la señal del reloj eran muy graves. ¿¿ es necesario un procesamiento especial de los pines de alimentación del IC que utilizan la señal del reloj? En la actualidad, solo los condensadores de desacoplamiento están conectados a los pines de alimentación. ¿¿ a qué aspectos se debe prestar atención en el diseño de PCB para inhibir la radiación electromagnética? En este sentido, los expertos señalan que los tres elementos de la compatibilidad electromagnética son las fuentes de radiación, las vías de transmisión y las víctimas. Las rutas de transmisión se dividen en transmisión de radiación espacial y transmisión por cable. Por lo tanto, para frenar los armónicos, primero veamos cómo se propaga. El desacoplamiento de la fuente de alimentación es resolver el problema de la propagación del modo de conducción. Además, se necesitan los emparejamientos y bloqueos necesarios.

En respuesta a las preguntas de los internautas de la white, los expertos señalaron que el filtrado es una buena manera de resolver la radiación EMC a través de la conducción. Además, se puede considerar desde el punto de vista de la fuente de interferencia y la víctima. En cuanto a las fuentes de interferencia, se intenta utilizar un osciloscopio para comprobar si el borde ascendente de la señal es demasiado rápido, si hay reflejos o excesos, bajadas o sonidos. Si es así, puedes considerar la coincidencia; Además, trate de evitar la generación de señales con un ciclo de trabajo del 50%, ya que esta señal no tiene armónicos pares y más componentes de alta frecuencia. Para las víctimas, se pueden considerar medidas como la cubierta terrestre.