Technologie PCB - Expérience dans le câblage de cartes haute fréquence

1. Câblage de carte de circuit multicouche

Les circuits haute fréquence ont tendance à avoir un haut degré d'intégration et une densité de lignes 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. Dans la phase de mise en page PCB, un choix raisonnable de la taille de la plaque d'impression avec un certain nombre de couches, peut pleinement utiliser la couche intermédiaire pour définir le blindage, mieux réaliser la mise à la terre la plus proche, réduire efficacement l'inductance parasite, raccourcir la longueur de transmission du signal, Toutes ces méthodes favorisent la fiabilité des circuits haute fréquence, comme la réduction de l'amplitude des interférences croisées des signaux. Certaines données indiquent que le bruit d'un panneau à quatre couches est inférieur de 20 dB à celui d'un panneau double face lorsque le même matériau est utilisé. Cependant, il y a aussi un problème. Plus le nombre de demi - couches d'une carte est élevé, plus le processus de fabrication est complexe et plus le coût unitaire est élevé. Cela nous oblige à choisir le nombre approprié de couches de la carte lors de l'exécution de la mise en page du PCB. Effectuez une planification rationnelle de la disposition des éléments et utilisez les bonnes règles de câblage pour compléter la conception de votre PCB.

2. Moins la courbure de fil entre les broches de l'électronique à grande vitesse est meilleure

Les fils du câblage du circuit haute fréquence sont préférables dans une ligne droite complète qui nécessite un virage. Il peut être tourné par une ligne pointillée de 45 degrés ou un arc de cercle. Cette exigence est utilisée uniquement pour améliorer la résistance fixe de la Feuille de cuivre dans les circuits basse fréquence, alors que dans les circuits haute fréquence, cette exigence est satisfaite. Une exigence peut réduire l'émission externe et le couplage mutuel des signaux haute fréquence.

3. Plus le fil entre les broches du dispositif de circuit à haute fréquence est court, mieux c'est

L'intensité de rayonnement du signal est proportionnelle à la longueur de trace de la ligne de signal. Plus la ligne de signal haute fréquence est longue, plus il est facile de la coupler à un composant proche de celle - ci. Par conséquent, pour les signaux tels que les horloges, les oscillateurs à cristal, les données DDR, les lignes LVDS, les lignes USB, les lignes HDMI et autres lignes de signal haute fréquence, les exigences sont les plus courtes possibles.

4. Moins il y a de couches de fil alternées entre les broches du dispositif de circuit à haute fréquence, 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 (via) utilisées lors de la connexion des éléments, mieux c'est. Selon les côtés, un via peut apporter une capacité répartie d'environ 0,5 PF, et la réduction du nombre de via peut augmenter considérablement la vitesse et réduire la probabilité d'erreurs de données.

5. Faites attention à la "diaphonie" introduite par les lignes de signal parallèles rapprochées

Le câblage du circuit haute fréquence doit prêter attention à la "diaphonie" introduite par le câblage parallèle serré des lignes de signal. Par diaphonie, on entend un phénomène de couplage entre des lignes de signal qui ne sont pas directement connectées. Comme les signaux à haute fréquence sont transmis le long de la ligne de transmission sous forme d'ondes électromagnétiques, la ligne de signal agira comme une antenne et l'énergie du champ électromagnétique sera émise autour de la ligne de transmission. En raison du couplage mutuel des champs électromagnétiques entre les signaux, un signal de bruit indésirable est généré. Appelé diaphonie. Les paramètres de la couche PCB, l'espacement des lignes de signal, les caractéristiques électriques des extrémités motrice et réceptrice et la méthode de terminaison des lignes de signal ont tous une certaine influence sur la diaphonie. Ainsi, pour réduire la diaphonie des signaux haute fréquence, il est nécessaire de faire autant que possible les choses suivantes lors du câblage:

Si l'espace de câblage le permet, l'insertion d'un fil de terre ou d'un plan de masse entre deux fils dont la diaphonie est plus sévère peut jouer un rôle d'isolation et de réduction de la diaphonie.

Lorsque le champ électromagnétique varie lorsque l'espace autour de la ligne de signal est présent, si la distribution parallèle ne peut être évitée, il est possible de disposer une grande surface de "masse" en regard de la ligne de signal parallèle pour réduire considérablement les perturbations.

Lorsque l'espace de câblage le permet, augmentez l'espacement entre les lignes de signal adjacentes, réduisez la longueur parallèle des lignes de signal et essayez de rendre les lignes d'horloge perpendiculaires aux lignes de signal critiques plutôt que parallèles.

Si le câblage parallèle dans une même couche est presque inévitable, les directions du câblage doivent être perpendiculaires entre elles dans deux couches adjacentes.

Dans les circuits numériques, les signaux d'horloge usuels sont des signaux à changement de bord rapide, qui ont une diaphonie externe élevée. Par conséquent, dans la conception, la ligne d'horloge devrait être entourée par la ligne de masse et faire plus de trous de ligne de masse pour réduire la capacité de distribution et donc moins de diaphonie.

Pour l'horloge de signal à haute fréquence, essayez d'utiliser le signal d'horloge différentiel à basse tension et le mode de mise à la terre enveloppante, et faites attention à l'intégrité du poinçon de mise à la terre de l'emballage.

Les entrées inutilisées ne doivent pas être suspendues, mais mises à la masse ou connectées à une source d'alimentation (la source d'alimentation est également mise à la masse dans la boucle de signal haute fréquence), car la ligne suspendue peut être équivalente à une antenne d'émission et la masse peut inhiber l'émission. La pratique a prouvé que l'élimination de la diaphonie avec cette méthode peut parfois être immédiate.

6. Ajouter un condensateur de découplage haute fréquence sur la broche d'alimentation de la plaque de circuit intégré

Un condensateur de découplage haute fréquence a été ajouté à la broche d'alimentation de chaque bloc de circuit intégré à proximité. Augmenter le condensateur de découplage haute fréquence de la broche d'alimentation, peut inhiber efficacement l'interférence des harmoniques haute fréquence sur la broche d'alimentation.

7. Ligne de mise à la terre de signal numérique haute fréquence isolée et ligne de mise à la terre de signal analogique

Lorsqu'une ligne de terre analogique, une ligne de terre numérique, etc. est connectée à une ligne de terre commune, utilisez des perles magnétiques à haute fréquence pour la connexion ou l'isolation directe et choisissez un endroit approprié pour l'interconnexion à point unique. Le potentiel de masse de la ligne de masse du signal numérique haute fréquence est généralement incohérent. Il y a généralement une certaine différence de tension directement entre les deux. De plus, la ligne de masse du signal numérique haute fréquence contient généralement une composante harmonique très riche du signal haute fréquence. Lorsque la ligne de masse du signal numérique et la ligne de masse du signal analogique sont connectées directement, les harmoniques du signal haute fréquence interfèrent avec le signal analogique par couplage de la ligne de masse. Ainsi, dans des conditions normales, pour isoler la ligne de masse du signal numérique haute fréquence et la ligne de masse du signal analogique, il est possible d'utiliser un procédé d'interconnexion à point unique à un endroit approprié ou un procédé d'interconnexion à billes magnétiques à Self haute fréquence.