Tecnología de PCB - Experiencia en el cableado de placas de circuito de alta frecuencia

1. cableado de placas de circuito multicapa

Los circuitos de alta frecuencia a menudo tienen una alta integración y una alta densidad de líneas de tela. El uso de paneles multicapa no solo es necesario para el cableado, sino que también es un medio eficaz para reducir la interferencia. En la etapa de diseño de pcb, la selección racional del tamaño de la placa de impresión con un cierto número de capas puede aprovechar al máximo la capa intermedia para establecer el blindaje, lograr mejor la puesta a tierra más cercana, reducir efectivamente la inducción parasitaria y acortar la longitud de transmisión de la señal. Todos estos métodos favorecen la fiabilidad de los circuitos de alta frecuencia, como reducir la magnitud de la interferencia cruzada de la señal. Algunos datos muestran que cuando se utiliza el mismo material, el ruido de las placas de cuatro capas es 20 DB más bajo que el ruido de las placas de doble Cara. Sin embargo, también hay un problema. Cuanto mayor sea el número de medias capas de la placa de circuito, más complejo será el proceso de fabricación y mayor será el costo unitario. Esto requiere que seleccionemos el número adecuado de capas de la placa de circuito al realizar el diseño de pcb. Hacer una planificación razonable del diseño de componentes y utilizar las reglas de cableado correctas para completar el diseño de pcb.

2. cuanto más pequeño sea el cable doblado entre los pines de los dispositivos electrónicos de alta velocidad, mejor.

Es mejor utilizar una línea recta completa para el cableado del Circuito de alta frecuencia, que necesita girar. Puede girar a través de una línea punteada de 45 grados o un arco circular. este requisito solo se utiliza para mejorar la resistencia fija de la lámina de cobre en circuitos de baja frecuencia, mientras que en circuitos de alta frecuencia se cumple este requisito. Un requisito puede reducir la emisión externa y el acoplamiento mutuo de señales de alta frecuencia.

3. cuanto más corto sea el cable entre los pines del dispositivo del Circuito de alta frecuencia, mejor.

La intensidad de radiación de la señal es proporcional a la longitud del rastro de la línea de señal. Cuanto más largo sea el cable de señal de alta frecuencia, más fácil será acoplarse a los componentes que se le acerquen. por lo tanto, para señales como relojes, osciladores de cristal, datos ddr, cables lvds, cables usb, cables HDMI y otros cables de señal de alta frecuencia, se requiere lo más corto posible.

4. cuanto menos capas de alambre se alternan entre los pines de los dispositivos de circuito de alta frecuencia, mejor.

La llamada "cuanto menos alternancia entre capas de los cables, mejor", significa que cuanto menos agujeros (via) se utilizan durante la conexión de los componentes, mejor. Dependiendo del lado, un agujero puede traer un capacitor distribuido de aproximadamente 0,5pf, y reducir el número de agujeros puede aumentar significativamente la velocidad y reducir la posibilidad de errores de datos.

5. preste atención a la "conversación cruzada" introducida por líneas de señal paralelas cercanas

El cableado de circuitos de alta frecuencia debe prestar atención a la "conversación cruzada" introducida por el cableado paralelo cercano de la línea de señal. La conversación cruzada se refiere al fenómeno de acoplamiento entre líneas de señal no conectadas directamente. Debido a que las señales de alta frecuencia se transmiten a lo largo de la línea de transmisión en forma de ondas electromagnéticas, la línea de señal actuará como antena y la energía del campo electromagnético se emitirá alrededor de la línea de transmisión. Debido al acoplamiento de campos magnéticos y eléctricos entre las señales, se producen señales de ruido insatisfactorias. Se llama conversación cruzada. Los parámetros de la capa de pcb, la distancia entre las líneas de señal, las características eléctricas del extremo de conducción y recepción y el método de conexión final de las líneas de señal tienen un cierto impacto en la conversación cruzada. Por lo tanto, para reducir la conversación cruzada de señales de alta frecuencia, es necesario hacer lo siguiente en la medida de lo posible al cableado:

Si el espacio de cableado lo permite, la inserción de un cable de tierra o un plano de tierra entre dos cables con comentarios más graves puede servir para aislar y reducir los comentarios.

Cuando existe un campo electromagnético variable en el tiempo en el espacio alrededor de la línea de señal, si no se puede evitar la distribución paralela, se puede colocar una gran área de "tierra" frente a la línea de señal paralela para reducir considerablemente la interferencia.

Aumentar la distancia entre las líneas de señal adyacentes, reducir la longitud paralela de las líneas de señal y tratar de hacer que las líneas de reloj sean perpendiculares a las líneas de señal clave en lugar de paralelas, siempre que el espacio de cableado lo permita.

Si el cableado paralelo en la misma capa es casi inevitable, en las dos capas adyacentes, la dirección del cableado debe ser vertical entre sí.

En los circuitos digitales, la señal de reloj habitual es una señal con cambios rápidos de borde, que tiene una alta conversación cruzada externa. Por lo tanto, en el diseño, la línea del reloj debe estar rodeada de tierra y perforar más agujeros de tierra para reducir la capacidad de distribución y, por lo tanto, reducir la conversación cruzada.

Para los relojes de señal de alta frecuencia, trate de utilizar la señal de reloj diferencial de baja tensión y el modo de puesta a tierra del paquete, y preste atención a la integridad del agujero de puesta a tierra del paquete.

Las entradas no utilizadas no deben colgarse, sino que deben estar conectadas a tierra o conectadas a una fuente de alimentación (la fuente de alimentación también está conectada a tierra en el circuito de señal de alta frecuencia), ya que la línea colgada puede ser equivalente a una antena emisora y la puesta a tierra puede inhibir la emisión. La práctica ha demostrado que el uso de este método para eliminar las conversaciones cruzadas a veces puede ser inmediato.

6. añadir condensadores de desacoplamiento de alta frecuencia a los pines de alimentación de las placas de circuitos integrados

Se ha añadido un capacitor de desacoplamiento de alta frecuencia al pin de alimentación de cada bloque de circuito integrado cercano. El aumento de los condensadores de desacoplamiento de alta frecuencia de los pines de alimentación puede inhibir eficazmente la interferencia de los armónicos de alta frecuencia en los pines de alimentación.

7. aislar el cable de tierra de la señal digital de alta frecuencia y el cable de tierra de la señal analógica

Cuando el cable de tierra analógico, el cable de tierra digital, etc. están conectados al cable de tierra público, se utilizan cuentas magnéticas de estrangulamiento de alta frecuencia para conectarse o aislarse directamente, y se seleccionan los lugares adecuados para la interconexión de un solo punto. El potencial de tierra del cable de tierra de la señal digital de alta frecuencia suele ser inconsistente. Por lo general, existe una cierta diferencia de voltaje directamente entre los dos. Además, el cable de tierra de la señal digital de alta frecuencia suele contener componentes armónicos muy ricos de la señal de alta frecuencia. Cuando el suelo de la señal digital y el suelo de la señal analógica están conectados directamente, los armónicos de la señal de alta frecuencia interfieren con la señal analógica a través del acoplamiento del suelo. Por lo tanto, en circunstancias normales, el suelo de la señal digital de alta frecuencia y el suelo de la señal analógica deben aislarse, y se puede utilizar el método de interconexión de un solo punto en el lugar adecuado, o el método de interconexión de cuentas magnéticas de estrangulamiento de alta frecuencia.