Technologie PCB - Conception de ligne de signal PCB haute vitesse

Principes de base du câblage de ligne de signal PCB haute vitesse

(1) choix raisonnable du nombre de couches: les circuits à haute fréquence ont tendance à avoir un degré élevé d'intégration et une densité de câblage élevée, de sorte que le câblage doit être effectué à l'aide d'une carte multicouche, qui est également un moyen efficace de réduire les interférences. Un choix raisonnable du nombre de couches peut réduire considérablement la taille du PCB, utiliser pleinement la couche intermédiaire pour définir le blindage, mieux réaliser la mise à la terre proche, réduire efficacement l'inductance parasite, raccourcir efficacement la distance de transmission du signal, réduire considérablement les interférences croisées entre les signaux, etc. Tous ces bips favorisent un fonctionnement fiable des circuits haute fréquence. Certaines données montrent que le bruit d'un panneau de 4 couches du même matériau est inférieur de 20 dB à celui d'un panneau double face, mais plus le nombre de couches est élevé, plus le processus de fabrication est complexe et coûteux.

(2) réduire la courbure des fils entre les broches des éléments de circuit à grande vitesse: les fils du câblage de circuit à haute fréquence sont de préférence parfaitement droits. Si une flexion est nécessaire, on peut utiliser une ligne de pliage à 45° ou une ligne en arc de cercle, ce qui permet de réduire l'émission externe et le couplage mutuel des signaux haute fréquence.

(3) Raccourcir les broches entre les broches des éléments de circuit haute fréquence: le moyen le plus efficace de répondre au câblage le plus court est de réserver le câblage du réseau à grande vitesse critique avant le câblage automatique.

(4) réduire le chevauchement entre les couches de fil entre les broches des composants de circuit haute fréquence: ce que l'on appelle réduire le chevauchement entre les couches de fil, se réfère à la réduction des porosités utilisées dans la connexion des composants. Un sur - trou peut apporter une capacité répartie d'environ 0,5 PF et la réduction du nombre de sur - trous peut augmenter considérablement la vitesse.

(5) faites attention à l'interférence croisée introduite lorsque les lignes de signal sont câblées parallèlement à proximité: si la distribution parallèle ne peut pas être évitée, une grande surface de lignes de terre peut être disposée de part et d'autre de la ligne de signal à dents plates pour réduire considérablement l'interférence. Le câblage parallèle dans la même couche est presque inévitable, mais les directions de câblage des deux couches adjacentes doivent être perpendiculaires entre elles. Dans le câblage de circuits haute fréquence, il est préférable de réaliser le câblage horizontal et vertical dans les couches adjacentes. Lorsqu'il n'est pas possible d'éviter le câblage parallèle à la même couche, de grandes zones de lignes de sol peuvent être posées sur le revers du PCB pour réduire les interférences. C'est un panneau double face couramment utilisé. Lors de l'utilisation de plaques multicouches, une couche de puissance intermédiaire peut être utilisée pour réaliser cette fonction. La carte PCB plaquée cuivre peut non seulement améliorer la capacité anti - interférence à haute fréquence, mais elle présente également de grands avantages pour la dissipation de chaleur et l'amélioration de la résistance du PCB. En outre, si une grille est étamée sur une ouverture de fixation PCB sur un châssis métallique, non seulement la résistance à la fixation peut être améliorée et un bon contact assuré, mais le châssis métallique peut également être utilisé pour former une ligne commune appropriée.

(6) Mettre en œuvre des mesures d'encerclement de la ligne de terre pour les lignes de signal ou les éléments de projectile acoustique localisés particulièrement importants. Le traitement de paquets partiels d'horloges et d'autres unités est très bénéfique pour la création de systèmes à grande vitesse.

(7) Le câblage de divers signaux ne peut pas former de boucle, ni de boucle de courant.

(8) Un condensateur de découplage haute fréquence doit être installé à proximité de chaque bloc de circuit intégré.

Conception de ligne de sol

Conception de ligne de terre dans l'électronique, un moyen important de contrôler les interférences est la mise à la terre. Si vous pouvez combiner correctement le blindage des ailes et de la bouche, vous pouvez résoudre la plupart des problèmes de perturbation. Dans l'électronique, la structure de mise à la terre comprend approximativement une mise à la terre du système, une mise à la terre du châssis (mise à la terre blindée), une mise à la terre numérique (mise à la terre logique) et une mise à la terre analogique. Faites attention aux 4 points suivants dans la conception de la ligne de mise à la terre.

1) Choisissez correctement la mise à la terre à un point et la mise à la terre à plusieurs points. Dans les circuits à fausse barbe, la fréquence de fonctionnement du signal est généralement inférieure à 1 MHz, l'influence inductive entre le câblage et les éléments est faible, tandis que l'arbre en anneau formé par le circuit de masse a une influence plus importante. Un peu de mise à la terre doit être utilisé. Lorsque la fréquence de fonctionnement du signal est supérieure à 10 MHz, l'impédance de la ligne de terre devient importante. À ce stade, l'impédance de la ligne de terre doit être réduite autant que possible et la méthode de mise à la terre multipoint la plus proche doit être utilisée. Lorsque la fréquence de fonctionnement est de 1 à 10 MHz, si un point de mise à la terre est utilisé, la longueur de la ligne de terre ne doit pas dépasser 1 / 20 de la longueur d'onde, sinon une mise à la terre multipoint doit être utilisée.

2) séparer le circuit numérique du circuit analogique. Lorsqu'il y a à la fois des circuits logiques à grande vitesse et des circuits linéaires sur le PCB, ils doivent être séparés autant que possible. Les fils de terre des deux ne doivent pas être mélangés et doivent être connectés au fil de terre de l'alimentation. Essayez d'augmenter la zone de mise à la terre du circuit linéaire.

3) Épaissez le fil de terre autant que possible. Si la ligne de terre est fine, le courant de terre varie avec le courant, ce qui entraîne une instabilité du niveau du signal de synchronisation de l'électronique et une diminution des performances anti - bruit. Par conséquent, le fil de terre du mausolée doit être épaissi autant que possible, ce qui lui permet de passer 3 fois le courant autorisé par le PCB. Si possible, la largeur du fil de terre doit être supérieure à 3 mm.

4) Lorsque le fil de terre forme une boucle fermée, lors de la conception d'un système de fil de terre PCB composé uniquement de circuits numériques, le fil de terre doit être conçu comme une boucle fermée, ce qui peut améliorer considérablement la résistance au bruit. La raison en est qu'il y a plus de composants de circuits intégrés dans la conception de PCB, en particulier lorsqu'il y a des composants consommant plus d'énergie, en raison de la limitation de l'épaisseur du fil de terre, une grande différence de potentiel sera générée sur le fil de terre, entraînant une diminution de la capacité anti - bruit. Si la ligne de masse forme une boucle, la différence de potentiel sera réduite, améliorant ainsi la résistance au bruit de l'électronique.