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Tecnología de PCB

Tecnología de PCB - Resumen de las técnicas de cableado de PCB para circuitos de alta frecuencia

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Tecnología de PCB - Resumen de las técnicas de cableado de PCB para circuitos de alta frecuencia

Resumen de las técnicas de cableado de PCB para circuitos de alta frecuencia

2021-08-19
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Author:IPCB

Placa de circuito impreso También se llama Placa de circuito impreso (Placa de circuito impreso), Puede realizar la conexión de circuitos y la realización de funciones entre componentes electrónicos, También es una parte importante del diseño del Circuito de alimentación. Hoy., Usaré este artículo para introducir high-frequency circuit Cableado Tecnología Placa de circuito impreso Diseño.


Cableado multicapa:


Circuito de alta frecuenciaTiende a tener alta integración y alta densidad lineal. El uso de circuitos multicapas no es sólo necesario para el cableado, Y también es un medio eficaz de reducir la interferencia. En Diseño de Placa de circuito impreso stage, La selección razonable del tamaño de la placa de circuito impreso con un cierto número de capas puede hacer pleno uso de la capa intermedia para establecer la capa de blindaje., Mejor realización de la puesta a tierra más cercana, Reducir eficazmente la Inductancia parasitaria y acortar la longitud de transmisión de la señal, Todos estos métodos son beneficiosos para la fiabilidad del Circuito de alta frecuencia, manteniendo al mismo tiempo una mayor potencia., Por ejemplo, la reducción de la amplitud de la interferencia cruzada de la señal. Con el mismo material, El ruido de la placa de cuatro capas es 20 DB inferior al de la placa de doble cara.. Sin embargo,, Otra pregunta. Mayor cantidad Placa de circuito impreso Semicapa, Más complejo es el proceso de fabricación, Mayor costo unitario. Esto requiere además de seleccionar el número adecuado de capas Placa de circuito impreso Junta Directiva, Diseño razonable de las piezas, Y adoptar las reglas de cableado correctas para completar el diseño.


1. Cuanto menor sea la flexión del plomo entre los pines de los dispositivos electrónicos de alta velocidad, mejor.


Conductor Cableado de circuitos de alta frecuencia Mejor usar toda la línea, Qué abrir. Puede girar a través de una línea o arco de 45 grados. Este requisito sólo se utiliza para mejorar la resistencia fija de la lámina de cobre en el circuito de baja frecuencia., En el circuito de alta frecuencia, Cumplir este requisito. Un requisito puede reducir la transmisión externa y el acoplamiento mutuo de señales de alta frecuencia.


2. Cuanto menor sea la alternancia de la capa de plomo entre los pines de los dispositivos de circuito de alta frecuencia, mejor.


El llamado "menos alternancia entre capas de plomo es mejor" significa que menos vias se utilizan en la conexión de componentes es mejor. A través del agujero puede traer una Capacitancia distribuida de 0,5 PF, reducir el número de agujeros a través puede mejorar significativamente la velocidad y reducir la probabilidad de error de datos.


3. Cuanto más corto sea el plomo entre los pines de los dispositivos de circuitos 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 acoplarlo a los componentes cercanos a él. Por lo tanto, para el reloj, el Oscilador de cristal, los datos DDR y otras señales, el cable LVDS, el cable USB, el CABLE HDMI y otras líneas de señal de alta frecuencia deben ser lo más cortos posible.


4. Preste atención a la "conversación cruzada" introducida por líneas de señal paralelas de corto alcance


Circuito de alta frecuencia Se debe prestar atención a la "conversación cruzada" causada por el cableado paralelo de la línea de señal.. Crosstalk es un 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, La energía del campo electromagnético se emitirá alrededor de la línea de transmisión. Debido al acoplamiento de los campos electromagnéticos entre las señales, se genera una señal de ruido no deseada.. Called crosstalk (Crosstalk). Parámetros Placa de circuito impreso Capa, Espaciamiento de las líneas de señal, Características eléctricas del conductor y del receptor, Los métodos de terminación de la línea de señal tienen cierta influencia en la conversación cruzada.. Por consiguiente,, Para reducir la conversación cruzada de señales de alta frecuencia, En la medida de lo posible, el cableado debe hacer lo siguiente:


Cuando el espacio de cableado lo permita, la inserción de un cable de tierra o un plano de tierra entre dos cables con una conversación cruzada grave puede desempeñar el papel de aislar y reducir la conversación cruzada;


Cuando el campo electromagnético variable en el tiempo existe alrededor de la línea de señal, si no se puede evitar la distribución paralela, se puede organizar una gran área de "puesta a tierra" en el lado opuesto de la línea de señal paralela para reducir en gran medida la interferencia;


Aumentar la distancia entre las líneas de señal adyacentes, reducir la longitud paralela de las líneas de señal y 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, las direcciones de cableado deben ser perpendiculares entre sí en dos capas adyacentes;


En el circuito digital, la señal de reloj habitual es una señal con un cambio de borde rápido y una alta conversación cruzada externa. Por lo tanto, en el diseño, la línea de reloj debe estar rodeada por la línea de tierra, y debe utilizar más agujeros de tierra para reducir la Capacitancia distribuida, reduciendo así la conversación cruzada;


Para el reloj de señal de alta frecuencia, trate de utilizar la señal de reloj diferencial de baja tensión y envolver el modo de puesta a tierra, y preste atención a la integridad de la perforación de puesta a tierra;


No cuelgue los terminales de entrada no utilizados, sino que los ponga a tierra o los conecte a una fuente de alimentación (la fuente de alimentación también está conectada a tierra en el bucle de señal de alta frecuencia), ya que el cable de suspensión puede ser equivalente a la antena transmisora y la puesta a tierra puede inhibir la transmisión. La práctica ha demostrado que el uso de este método para eliminar la conversación cruzada a veces puede tener un efecto inmediato.

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5. 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 común, se utiliza la conexión de abalorios de estrangulamiento de alta frecuencia o el aislamiento directo, y se selecciona la posición adecuada para la interconexión de un solo punto. El potencial de puesta a tierra del cable de tierra de la señal digital de alta frecuencia es generalmente inconsistente. Por lo general, existe una cierta diferencia de tensión entre ellos. Además, los cables de tierra de las señales digitales de alta frecuencia suelen contener componentes armónicos muy ricos de las señales de alta frecuencia. Cuando el cable de tierra de la señal digital y el cable de tierra de la señal analógica están conectados directamente, los armónicos de la señal de alta frecuencia interferirán con la señal analógica a través del acoplamiento del cable de tierra. Por lo tanto, en circunstancias normales, el cable de tierra de la señal digital de alta frecuencia y el cable de tierra de la señal analógica se aislarán y podrá utilizarse un método de interconexión de un solo punto en un lugar adecuado, o podrá utilizarse un método de interconexión de cuentas de estrangulamiento de alta frecuencia.


6. Añadir condensador de desacoplamiento de alta frecuencia al pin de alimentación del bloque IC


Los condensadores de desacoplamiento de alta frecuencia se añaden a los pines de alimentación de cada bloque de CI cercano. El aumento del condensador de desacoplamiento de alta frecuencia del pin de alimentación puede suprimir eficazmente la interferencia armónica de alta frecuencia en el pin de alimentación.


7. Evite el cableado para formar un bucle


En la medida de lo posible, las trayectorias de señales de alta frecuencia no formarán circuitos. Si es inevitable, el área del bucle debe ser lo más pequeña posible.


8. Debe garantizarse una buena correspondencia de la Impedancia de la señal


En el proceso de transmisión de la señal, cuando la impedancia no coincide, la señal se reflejará en el canal de transmisión, y la reflexión causará que la señal compuesta forme un exceso de impulso, causando que la señal fluctúe cerca del umbral lógico.


El método básico para eliminar la reflexión es emparejar bien la Impedancia de la señal transmitida. Debido a que la diferencia entre la Impedancia de carga y la impedancia característica de la línea de transmisión es mayor, Mayor reflexión, Por lo tanto, la impedancia característica de la línea de transmisión de señales debe ser igual a la Impedancia de carga en la medida de lo posible.. Al mismo tiempo, Observe la línea de transmisión en la línea de transmisión Placa de circuito impreso No hay cambios repentinos o esquinas, Y tratar de mantener la impedancia continua de cada punto de la línea de transmisión, De lo contrario, se producirán reflejos entre las partes de la línea de transmisión. This requires that during high-speed Placa de circuito impreso wiring, Deben observarse las siguientes normas de cableado:


Reglas de cableado LVDS. Se requiere una línea de distribución de la diferencia de señal LVDS con una anchura de línea de 7 mils y una distancia de línea de 6 mils para controlar la Impedancia de la señal diferencial HDMI a 100 ± 15% ohmios.


Reglas de conexión USB. El enrutamiento diferencial de la señal USB es necesario, el ancho de línea es de 10 mils, el espaciamiento de la línea es de 6 mils, el espaciamiento de la línea de tierra y la línea de señal es de 6 ML;


Reglas de cableado HDMI. El enrutamiento diferencial de la señal HDMI es necesario, el ancho de línea es de 10 mils, el espaciamiento de la línea es de 6 mils, y el espaciamiento entre dos pares de señales HDMI es de más de 20 mils.


Reglas de enrutamiento DDR. La traza ddr1 requiere que la señal no pase a través del agujero en la medida de lo posible, la anchura de la línea de señal es igual y el espaciamiento de la línea es igual. Las trazas deben cumplir el principio de 2w para reducir la conversación cruzada entre las señales. Para dispositivos de alta velocidad DDR2 y superiores, también se necesitan datos de alta frecuencia. La longitud de la línea es igual para asegurar que la Impedancia de la señal coincida.


Mantener la integridad de la transmisión de la señal y prevenir el "rebote de la tierra" causado por la División de la tierra.