Technologie PCB - Comment connecter un signal clé PCB

Dans les règles de câblage PCB, il existe un principe de « priorité de ligne de signal critique» selon lequel les signaux critiques tels que l'alimentation, les signaux analogiques, les signaux à grande vitesse, les signaux d'horloge, les signaux différentiels et les signaux de synchronisation sont prioritaires. Ensuite, nous pourrions aussi bien en savoir plus sur les exigences de câblage pour ces signaux clés.

Comment connecter un signal clé PCB

Exigences de câblage du signal analogique

La caractéristique principale du signal analogique est la mauvaise résistance aux interférences, le câblage prend principalement en compte la protection du signal analogique.

Le traitement du signal analogique se traduit principalement par les points suivants:

1. Pour augmenter sa capacité anti - brouillage, le câblage doit être aussi court que possible.

2. Certains signaux analogiques peuvent renoncer aux exigences de contrôle d'impédance et peuvent épaissir le câblage de manière appropriée.

3. Limitez la zone de câblage, essayez de terminer le câblage dans la zone analogique, loin du signal numérique.

Exigences de câblage de signal PCB haute vitesse

1. Câblage multicouche

Les circuits de câblage de signaux à grande vitesse ont tendance à avoir un haut degré d'intégration et une densité de câblage élevée. L'utilisation de plaques multicouches n'est pas seulement nécessaire pour le câblage, c'est aussi un moyen efficace de réduire les interférences. Un choix raisonnable du nombre de couches peut réduire considérablement la taille de la plaque d'impression et peut utiliser pleinement la couche intermédiaire pour définir le blindage, peut mieux atteindre la terre proche, peut réduire efficacement l'inductance parasite, peut réduire efficacement la longueur de transmission du signal, peut réduire considérablement l'interférence croisée du signal, etc.

2. Moins le fil est courbé, mieux c'est

Moins les fils sont pliés entre les broches d'un dispositif de circuit à grande vitesse, mieux c'est. Câblage de signal à grande vitesse les fils du câblage du circuit sont de préférence entièrement rectilignes et nécessitent un virage. Il peut être tourné par une ligne pointillée à 45° ou un arc de cercle. Cette exigence est utilisée uniquement pour améliorer la résistance fixe de la feuille d'acier dans les circuits basse fréquence, alors que dans les circuits haute vitesse, il peut répondre à cette exigence. Une exigence peut réduire les émissions externes et le couplage mutuel des signaux à grande vitesse et réduire le rayonnement et la réflexion des signaux.

3. Plus le fil est court, mieux c'est

Plus les broches entre les broches d'un dispositif de circuit de câblage de signal à grande vitesse sont courtes, mieux c'est. Plus le fil est long, plus l'inductance de distribution et la capacité de distribution seront grandes, ce qui aura un impact important sur le passage du signal haute fréquence du système. Dans le même temps, il modifie également l'impédance caractéristique du circuit, provoquant des réflexions et des oscillations du système.

4. Moins il y a d'alternance entre les couches de plomb, mieux c'est

Moins il y a de couches de fils alternées entre les broches d'un dispositif de circuit à grande vitesse, mieux c'est. Ce que l'on appelle "moins il y a d'alternances inter - couches de fils, mieux c'est", signifie que moins il y a de porosités utilisées lors de la connexion des éléments, mieux c'est. On a mesuré qu'un sur - trou peut apporter une capacité répartie de l'ordre de 0,5 PF, ce qui entraîne une augmentation significative du retard du circuit, et qu'une réduction du nombre de sur - trous peut augmenter considérablement la vitesse.

5. Attention aux interférences croisées parallèles

Câblage des signaux à grande vitesse il convient de noter les « interférences croisées» introduites par le câblage parallèle serré des lignes de signal. S'il n'est pas possible d'éviter une distribution parallèle, il est possible de disposer une grande surface de "masse" en regard des lignes de signaux parallèles pour réduire fortement les perturbations.

6 Évitez les branches et les souches

Le câblage du signal à grande vitesse devrait essayer d'éviter les fourches ou la formation de souches. Les souches ont une grande influence sur l'impédance et peuvent provoquer des réflexions de signal et des dépassements, nous devrions donc généralement éviter les souches et les branches lors de la conception. L'utilisation d'une ligne de liaison chrysanthème réduira l'impact sur le signal.

Comment connecter un signal clé PCB

7. Essayez d'enlever la couche interne de la ligne de signal

Les lignes de signal à haute fréquence sur la surface sont susceptibles de produire un rayonnement électromagnétique plus important et sont également susceptibles d'être perturbées par un rayonnement électromagnétique externe ou des facteurs. Connectez la ligne de signal haute fréquence entre l'alimentation et la ligne de terre, et le rayonnement produit par l'alimentation et la couche inférieure est absorbé par les ondes électromagnétiques.

Exigences de câblage du signal d'horloge

Dans la conception de circuits numériques, un signal d'horloge est un signal oscillant entre un état haut et un état bas qui détermine les performances du circuit. Les circuits d'horloge occupent une place importante dans les circuits numériques tout en étant une source majeure de rayonnement électromagnétique. La méthode de traitement de l'horloge nécessite également une attention particulière lors de la mise en page du PCB. L'arbre d'horloge est clarifié au début, la relation entre les différentes horloges est clarifiée pour une meilleure manipulation lors du câblage. En outre, les signaux d'horloge sont souvent un point difficile dans la conception EMC et nécessitent une attention particulière pour les projets nécessitant des indicateurs de test EMC.

Outre le contrôle d'impédance classique et les exigences d'isolongueur de la ligne d'horloge, il convient de noter les problèmes suivants:

1. Essayez de choisir la meilleure couche de câblage pour le signal d'horloge.

2. Essayez de ne pas traverser la partition du signal d'horloge, et encore moins de câblage le long de la zone de partition.

3. Faites attention à la distance entre le signal d'horloge et les autres signaux, au moins 3W.

4. Pour les conceptions avec des exigences EMC, lorsque la ligne est longue, le câblage de couche intérieure doit être choisi autant que possible.

5. Notez la correspondance de terminaison du signal d'horloge.

6. Au lieu d'utiliser la structure en guirlande pour transmettre le signal d'horloge, utilisez la structure en étoile, c'est - à - dire que toutes les charges d'horloge sont directement connectées au pilote d'alimentation de l'horloge.

7. Tous les fils connectés aux bornes d'entrée / sortie de l'oscillateur à cristal doivent être aussi courts que possible afin de réduire les interférences sonores et l'impact de la capacité de distribution sur l'oscillateur à cristal.

8. Le fil de masse du condensateur à cristal doit être connecté à l'appareil avec le fil le plus large et le plus court possible; La broche de mise à la terre numérique la plus proche de l'oscillateur à cristal doit minimiser les trous excessifs.

9. Dans les circuits numériques, le signal d'horloge habituel est un signal avec changement de bord rapide et diaphonie externe élevée. Ainsi, dans la conception, la ligne d'horloge doit être entourée par la ligne de masse et utilisée pour réduire la capacité de distribution et donc la diaphonie; Pour l'horloge de signal à haute fréquence, essayez d'utiliser le signal d'horloge à basse tension et la méthode de mise à la terre, et faites attention à la mise à la terre. Intégrité des trous.

Exigences de câblage de signal différentiel

Les signaux différentiels, dont certains sont également appelés signaux différentiels, utilisent deux signaux identiques de polarités opposées pour transmettre une donnée et la décision dépend de la différence de niveau entre les deux signaux. Pour s'assurer que les deux signaux sont exactement les mêmes, ils doivent rester parallèles lors du câblage et la largeur et l'espacement des lignes restent inchangés.

Comment câbler les signaux clés dans la conception de PCB

Sur une carte, une trace différentielle doit être deux lignes de longueur égale, de largeur égale, proches et au même niveau.

1. Longueur égale: la longueur égale signifie que les deux lignes doivent être aussi longues que possible pour s'assurer que les deux signaux différentiels restent toujours de polarités opposées. Réduire les composants de mode commun.

2. Isolargeurs et équidistances: isolargeurs signifie que la largeur de trace des deux signaux doit rester la même, isodistance signifie que la distance entre les deux lignes doit rester constante et parallèle.

Rappel: essayez de fournir une couche de câblage dédiée pour les signaux clés tels que les signaux d'horloge, les signaux haute fréquence, les signaux sensibles et assurez - vous que la zone de boucle est minimale. Utilisez des méthodes telles que le masquage et l'augmentation de la distance de sécurité pour assurer la qualité du signal.