Technologie PCB - Considérations relatives au processus de conception de PCB

La technologie Gigabit Serial I / O offre des performances supérieures extrêmement exceptionnelles, mais ces performances supérieures nécessitent des conditions garanties, à savoir une bonne intégrité du signal. Par exemple, un fournisseur a signalé un taux d'échec de 90% lorsqu'il a d'abord essayé d'utiliser une conception série Gigabit haute vitesse pour une application spécifique. Pour augmenter le taux de réussite, nous devrons peut - être effectuer des simulations et adopter de nouveaux circuits de contournement plus complexes. Les performances GTP du FPGA Spartan - 6 dépendent de l'intégrité du signal du PCB. Les facteurs suivants doivent être pris en compte dans le processus de conception de PCB: la structure stratifiée de la carte, la disposition des composants et le routage du signal.

Pour l'émetteur - récepteur GTP du FPGA Spartan - 6, la pile peut être divisée en deux groupes, à savoir la couche de distribution d'alimentation et la couche de routage du signal. La couche d'alimentation est utilisée pour connecter les broches d'alimentation mgtacc, mgtavccpll, mgtavttttx et mgtavttrx de GTP. Dans l'empilement, une ligne de signal de transmission de couche de terre fournit un chemin de retour de signal. Dans le même temps, du fait de la présence d'un plan de blindage entre les deux couches de signal, il n'est pas nécessaire de prendre en compte les problèmes à prendre en compte pour le câblage des couches adjacentes lorsque le signal est acheminé et un plus grand nombre de chemins de signal sont prévus. Le plan de puissance du GTP doit être étroitement adjacent au plan de masse pour augmenter l'effet de couplage. Le plan de masse peut fournir un blindage au plan de puissance du GTP et protéger le plan de puissance contre les interférences de bruit causées par les signaux de couche supérieure ou de couche suivante. En effet, considéré sous un autre angle, c'est - à - dire lorsque le bruit de l'alimentation apparaît dans la gamme des hautes fréquences, il devient de plus en plus difficile, à mesure que la fréquence augmente, de rechercher un condensateur capable de couvrir cette gamme de fréquences et d'atteindre l'effet de filtrage, jusqu'à ce qu'un tel condensateur ne puisse être trouvé. Au fur et à mesure que la valeur de la capacité diminue, les valeurs d'inductance parasite et de résistance associées du boîtier ne changent pas en conséquence, de sorte que la réponse en fréquence ne varie pas beaucoup. Pour obtenir une meilleure distribution de puissance à haute vitesse, nous devons utiliser une couche d'alimentation et une couche de terre pour construire nos propres condensateurs. Pour atteindre plus efficacement nos objectifs, il est souvent nécessaire d'utiliser des plans d'alimentation et des plans de masse adjacents. La connexion entre les broches d'alimentation du GTP et le réseau de distribution joue un rôle clé dans les performances du GTP. Les PDN et les FPGA nécessitent des connexions à faible impédance et à faible bruit. L'alimentation GTP du FPGA peut supporter un bruit maximal de 10 mvpp. Dans la gamme de 10khz à 80mhz, les alimentations peuvent utiliser de petites surfaces planes. Ce petit plan d'alimentation ne doit pas couvrir la zone de l'interface selectio. Placement des condensateurs de conception PCB un autre aspect important à considérer en plus de prendre en compte la valeur du condensateur de dérivation est la position du condensateur. La règle générale est que plus la capacité est grande, moins les exigences de placement sont strictes. Si la valeur du condensateur est petite, le condensateur doit être placé aussi près que possible des broches d'alimentation et de terre. Une méthode qui peut être utilisée est de retirer les traces et les trous de l'io générique inutilisé, en laissant place à la position de la zone de segmentation de puissance GTP et à la position du condensateur de filtrage GTP pour le condensateur de dérivation. Les traces de signal GTP et les traces de signal selectio doivent être évitées sur les couches adjacentes et leurs chemins de retour respectifs doivent également rester séparés, y compris les trous de passage. Il est important de maintenir une certaine distance entre les paires de lignes différentielles et entre les lignes différentielles et les autres lignes. La règle générale est la suivante: la distance entre les paires de lignes adjacentes doit être au moins 5 fois supérieure à la distance entre les deux lignes de la paire de lignes. Les lignes différentielles Gigabit signal devraient éviter autant que possible de modifier la couche de câblage. Un soin particulier est nécessaire si le transport à travers les couches est nécessaire. Tout d'abord, un chemin de retour complet doit être fourni. Il faut donc coupler entre elles la couche de référence de la couche a et la couche de référence de la couche B. Le cas le plus idéal est que les deux couches de référence sont des strates. Dans ce cas, le chemin de retour peut être réalisé en plaçant un autre perçage reliant les deux couches de référence à proximité du perçage de la couche de transfert. Si les plans de référence sont différents (l'un est le plan de masse et l'autre le plan d'alimentation), il est nécessaire de placer le condensateur 0,01 ° f le plus près possible du trou de passage pour connecter les deux plans de référence, réduisant ainsi l'impédance de la voie de retour. De nombreux problèmes peuvent être rencontrés lors de la conception de PCB, mais un bon schéma de PCB peut être conçu simplement en prenant soin de chaque détail.