L'actualité PCB - Bon sens du câblage PCB haute fréquence (1)

Bon sens du câblage PCB haute fréquence (1)

1. Choisissez la carte PCB

Le choix des cartes PCB doit trouver un équilibre entre la satisfaction des exigences de conception et la production de masse et les coûts. Les exigences de conception comprennent une partie électrique et une partie mécanique. Ce problème de matériau est souvent plus important lors de la conception de cartes PCB à très haute vitesse (fréquences supérieures à GHz). Par example, les matériaux fr - 4 couramment utilisés présentent maintenant des pertes diélectriques (pertes diélectriques) à des fréquences de quelques GHz, ce qui aurait un impact important sur l'atténuation du signal et pourrait ne pas convenir. En ce qui concerne l'électricité, Notez si la constante diélectrique et les pertes diélectriques conviennent à la fréquence de conception.

2. Évitez les interférences à haute fréquence

L'idée de base pour éviter les interférences à haute fréquence est de minimiser les interférences des champs électromagnétiques des signaux à haute fréquence, c'est ce qu'on appelle la diaphonie (Crosstalk). Vous pouvez augmenter la distance entre le signal haute vitesse et le signal analogique, ou ajouter des traces de protection / shunt à la terre à côté du signal analogique. Notez également les interférences de bruit de la mise à la terre numérique à la mise à la terre analogique.

3. Résoudre les problèmes d'intégrité du signal

L'intégrité du signal est essentiellement une question d'adaptation d'impédance. Les facteurs qui influencent l'adaptation d'impédance comprennent la structure et l'impédance de sortie de la source de signal, l'impédance caractéristique de la trace, les caractéristiques du côté de la charge et la topologie de la trace. La solution est une topologie qui repose sur la terminaison et le réglage du câblage.

4. Câblage différentiel

Il y a deux points à noter dans la disposition des paires différentielles. L'un est que la longueur des deux fils doit être aussi longue que possible et l'autre est que la distance entre les deux fils (cette distance étant déterminée par l'impédance différentielle) doit rester constante, c'est - à - dire rester parallèle. Il y a deux façons parallèles, l'une où deux fils circulent côte à côte sur la même couche, l'autre où ces deux fils circulent sur deux couches adjacentes, supérieure et inférieure (supérieure et inférieure). En général, le type précédent côte à côte (côte à côte, côte à côte) est réalisé de plus en plus de façons.

5. Comment réaliser une ligne de distribution différentielle de la ligne de signal d'horloge avec un seul terminal de sortie

Pour utiliser une ligne de distribution différentielle, il est logique que la source et la réception du signal soient des signaux différentiels. Il n'est donc pas possible d'utiliser une ligne de distribution différentielle pour un signal d'horloge n'ayant qu'une seule borne de sortie.

6. Le câblage de la paire différentielle doit être serré et parallèle

La méthode de câblage de la paire différentielle doit être proche et correctement parallèle. La proximité dite appropriée est due au fait que la distance affecte la valeur de l'impédance différentielle, qui est un paramètre important dans la conception d'une paire différentielle. Le parallélisme est également nécessaire pour maintenir la cohérence de l'impédance différentielle. Si les deux lignes sont soudainement proches et éloignées, l'impédance différentielle ne sera pas cohérente, ce qui affectera l'intégrité du signal et le retard temporel.

7. Est - il possible d'ajouter des résistances d'adaptation entre les paires de lignes différentielles à la réception?

La résistance d'adaptation entre les paires de lignes différentielles en réception est généralement Additive et sa valeur doit être égale à celle de l'impédance différentielle. La qualité du signal sera meilleure de cette façon.

8. Comment résoudre la contradiction entre le câblage Manuel du signal à grande vitesse et le câblage automatique

Maintenant, les routeurs automatiques de la plupart des logiciels de câblage fort ont des limites définies pour contrôler la méthode d'enroulement et le nombre de trous percés. Les capacités du moteur d'enroulement et les projets de fixation des contraintes varient parfois considérablement d'une société EDA à l'autre. Par exemple, s'il y a suffisamment de contraintes pour contrôler la façon dont le serpentin est enroulé, s'il est possible de contrôler l'espacement des traces des paires différentielles, etc. cela affectera si la méthode de câblage du câblage automatique peut répondre à l'idée du concepteur. De plus, la difficulté de régler manuellement le câblage est également absolument liée à la capacité du moteur à bobinage. Par exemple, la capacité de pousser des traces, la capacité de pousser à travers les trous, ou même la capacité de pousser des traces sur le revêtement de cuivre, etc. le choix d'un routeur avec une forte capacité de moteur d'enroulement est donc la solution.

9. Comment gérer certains conflits théoriques dans le câblage réel

Fondamentalement, la mise à la terre analogique / numérique divisée et isolée est correcte. Il est important de noter que les traces de signal doivent autant que possible ne pas traverser les endroits divisés (douves) et que le chemin de retour du courant de l'alimentation et du signal ne doit pas être trop grand.

Un oscillateur à cristal est un circuit oscillant analogique à rétroaction positive. Pour obtenir un signal oscillant stable, il doit répondre aux spécifications de gain et de phase de la boucle. Les spécifications d'oscillation de ce signal analogique sont facilement perturbées. Même si des traces de protection de la terre sont ajoutées, il est possible que les interférences ne soient pas complètement isolées. De plus, si la distance est trop grande, le bruit sur le plan du sol peut également affecter le circuit oscillant à rétroaction positive. La distance entre l'oscillateur à cristal et la puce doit donc être la plus proche possible. En fait, il existe de nombreux conflits entre le câblage haute vitesse et les exigences EMI. Mais le principe de base est que l'augmentation de la résistance et de la capacité de l'EMI ou des billes magnétiques de ferrite n'entraîne pas que certaines caractéristiques électriques du signal ne soient pas conformes aux spécifications. Par conséquent, il est préférable d'utiliser les compétences d'alignement des traces et des empilements de PCB pour résoudre ou réduire les problèmes EMI, tels que les signaux à grande vitesse entrant dans la couche interne. Enfin, des capacités résistives ou des billes magnétiques en Ferrite sont utilisées pour réduire les dommages au signal.

10. Concernant l'échantillon d'essai.

Les plaques d'essai sont utilisées pour mesurer si l'impédance caractéristique de la carte PCB produite est conforme aux exigences de conception du TDR (Time Domain Reflectometer). En général, il existe deux cas d'impédance à contrôler: une seule ligne et une paire différentielle. Par conséquent, la largeur des lignes et l'espacement des lignes (lorsqu'il y a des paires différentielles) sur l'échantillon doivent être les mêmes que les lignes à contrôler. Le plus important est l'emplacement du lieu de prise de contact pendant la mesure. Pour réduire la valeur de l'inductance du fil de terre, la position de terre de la sonde TDR est généralement très proche de la pointe de la sonde. La distance et la méthode entre le point de mesure du signal et le point de mise à la terre sur l'échantillon doivent donc être adaptées à la sonde utilisée.