Conception électronique - Expérience de conception de PCB à haute vitesse avec onlookers

L'apprentissage de la conception de PCB à grande vitesse est un processus de « bonne conscience» et d'accumulation continue d'expérience. Beaucoup de gains inattendus peuvent être obtenus en posant des questions et en regardant les questions et réponses des autres.

1. Quelle est la base principale pour le choix d'emballage des résistances et des condensateurs lors de la conception de circuits imprimés multicouches à grande vitesse? Quels sacs sont couramment utilisés, pouvez - vous me donner quelques exemples?

0402 couramment utilisé dans les téléphones portables; 0603 généralement utilisé pour les modules de signalisation à grande vitesse en général; La base est que plus l'encapsulation est petite, plus les paramètres parasites sont petits. Bien sûr, le même boîtier de différents fabricants varie considérablement dans les performances à haute fréquence.

Il est recommandé d'utiliser des composants spéciaux haute fréquence dans des endroits clés.

2. Comment la compatibilité électromagnétique EMC / EMI est - elle prise en compte lors de la conception de PCB et quels aspects doivent être pris en compte? Quelles mesures ont été prises?

La conception EMI / EMC doit prendre en compte l'emplacement de l'appareil, la disposition de l'empilement de PCB, le routage des connexions importantes et le choix de l'appareil au début de la mise en page.

Par example, le générateur d'horloge ne doit pas être positionné à proximité d'un connecteur externe. Les signaux à grande vitesse doivent atteindre autant de couches internes que possible. Notez l'adaptation d'impédance caractéristique et la continuité de la couche de référence pour réduire la réflexion. La vitesse de conversion du signal poussé par l'appareil doit être aussi faible que possible pour réduire l'altitude. Composante fréquentielle, lors du choix d'un condensateur de découplage / by - pass, il convient de noter si sa réponse fréquentielle répond aux exigences de réduction du bruit du plan de puissance.

De plus, on prend soin du trajet de retour du courant du signal haute fréquence de manière à ce que la surface de boucle soit la plus petite possible (c'est - à - dire que l'impédance de boucle soit la plus faible possible) afin de réduire le rayonnement. Le sol peut également être divisé pour contrôler la portée du bruit à haute fréquence.

Enfin, sélectionnez correctement la mise à la terre du châssis entre le PCB et le boîtier.

3. Pour les circuits imprimés multicouches à grande vitesse, quels sont les paramètres de largeur de ligne appropriés pour les lignes d'alimentation, les lignes de terre et les lignes de signal? Quels sont les paramètres communs? Pouvez - vous donner un exemple? Par exemple, comment régler la fréquence de fonctionnement à 300 MHz?

Pour un signal de 300 MHz, une simulation d'impédance doit être effectuée pour calculer la largeur de la ligne et la distance entre la ligne et le sol; Les lignes électriques doivent déterminer la largeur de ligne en fonction de la taille du courant. Dans un PCB à signal mixte, les « lignes » ne sont généralement pas utilisées pour représenter la masse, mais l'ensemble du plan pour s'assurer que la résistance de la boucle est minimale et qu'il y a un plan complet sous la ligne de signal.

4. Quand il s'agit de systèmes hybrides analogiques - numériques, il est suggéré de séparer la couche électrique, le plan de masse doit être recouvert de cuivre, il est également recommandé de séparer la couche de terre électrique, de connecter différentes mises à la Terre aux bornes d'alimentation, mais le chemin de retour du signal est loin. Comment choisir la bonne méthode pour une application spécifique?

S'il y a des lignes de signal à haute fréquence > 20 MHz et que leur longueur et leur nombre sont relativement importants, un tel signal analogique à haute fréquence nécessite au moins deux couches.

Une couche de ligne de signal, une couche de grande surface à la terre, la couche de ligne de signal doit perforer suffisamment de trous à la terre.

Le but de ceci est:

A. pour les signaux analogiques, cela fournit un support de transmission complet et une adaptation d'impédance;

B. le plan de masse isole les signaux analogiques des autres signaux numériques;

C. le circuit de mise à la terre est assez petit parce que vous faites beaucoup de trous de travers et la mise à la terre est une grande surface plane.

5. Dans l'application de la chaîne de signal à grande vitesse, plusieurs ASIC ont la terre analogique et numérique. Faut - il diviser le sol? Quelles sont les lignes directrices existantes? Quel est le meilleur effet?

Aucune conclusion jusqu'à présent. Dans des circonstances normales, vous pouvez vous référer au Manuel de la puce.

Tous les manuels pour les puces hybrides Adi recommandent un schéma de mise à la terre, certains sont recommandés pour la mise à la terre publique et d'autres pour la mise à la terre isolée, en fonction de la conception de la puce.

6. Quel genre de situation convient à la piste serpentine dans la conception de PCB à grande vitesse? Y a - t - il des inconvénients? Par example, pour une ligne de distribution différentielle, il est nécessaire que les deux groupes de signaux soient en quadrature.

Comme les applications sont différentes, le routage serpentine a différentes fonctions:

A. si des traces serpentines apparaissent dans la carte d'ordinateur, elles jouent principalement le rôle de filtrer l'inductance et l'adaptation d'impédance pour améliorer la capacité anti - interférence du circuit. Les traces serpentine dans la carte mère de l'ordinateur sont principalement utilisées pour certains signaux d'horloge tels que les lignes de signal PCI Clk, agpcik, IDE, DIMM, etc.

B. dans la carte PCB ordinaire, en plus du rôle de l'inductance du filtre, il peut également être utilisé comme bobine d'inductance pour l'antenne radio, etc. par exemple, il est utilisé comme inductance dans l'interphone 2.4G.

C. la longueur de câblage de certains signaux doit être strictement égale. Les longueurs équilatérales des cartes PCB numériques haute vitesse sont conçues pour maintenir la différence de retard de chaque signal dans une plage et assurer la validité des données lues par le système au cours d'un même cycle (retard lorsque la différence dépasse un cycle d'horloge, les données du cycle suivant seront lues incorrectement).

Par exemple, il y a 13 hublinks dans l'architecture intelhub et la fréquence utilisée est de 233 MHz. Les longueurs doivent être strictement égales pour éliminer les dangers cachés causés par le décalage temporel. L'enroulement est la seule solution.

En général, la différence de retard ne nécessite pas plus de 1 / 4 de période d'horloge et la différence de retard de ligne par unité de longueur est également fixe. Le retard est lié à la largeur de ligne, à la longueur de ligne, à l'épaisseur de cuivre et à la structure de couche, mais une ligne trop longue augmente la capacité de distribution et l'inductance de distribution, La qualité du signal diminue. Ainsi, les broches IC d'horloge sont généralement terminales, mais les lignes de serpent ne fonctionnent pas comme des inductances.

Inversement, l'inductance peut décaler le déphasage des harmoniques moyennes et hautes sur le front montant du signal, ce qui entraîne une dégradation de la qualité du signal. Par conséquent, il est nécessaire que les serpentins soient espacés d'au moins deux fois la largeur des lignes. Plus le temps de montée du signal est faible, plus il est sensible à la capacité de distribution et à l'inductance de distribution.

D. la trace serpentine agit comme un filtre LC paramétrique distribué dans certains circuits spéciaux.