Dati PCB - Cablaggio di progettazione della scheda PCB Cadenza

Cadence Allegro è quasi diventato lo standard industriale effettivo nella progettazione di schede PCB ad alta velocità.

1. Quali problemi dovremmo prestare attenzione quando cabliamo segnali PCB ad alta frequenza?

Risposta: 1. corrispondenza di impedenza della linea di segnale; 2. isolamento dello spazio da altre linee di segnale; 3. per i segnali digitali ad alta frequenza, la linea differenziale sarà migliore.

2. Quando si posano tavole, se le linee sono dense, ci possono essere più fori, che certamente influenzeranno le prestazioni elettriche della scheda. Come posso migliorare le prestazioni elettriche della scheda?

Risposta: Per i segnali a bassa frequenza, i vias non hanno importanza. Per i segnali ad alta frequenza, i vias devono essere ridotti al minimo. Se ci sono molte linee, le schede multistrato possono essere prese in considerazione.

3. È più condensatori di disaccoppiamento aggiunti alla scheda, meglio è?

Risposta: Il condensatore di disaccoppiamento deve essere aggiunto con un valore appropriato in una posizione corretta. Ad esempio, aggiungilo alla porta di alimentazione del tuo dispositivo analogico e usa diversi valori di capacità per filtrare i segnali randagi di frequenze diverse.

4. Qual è lo standard di una buona tavola?

Risposta: Il layout è ragionevole, la ridondanza di potenza della linea elettrica è sufficiente e l'impedenza ad alta frequenza e il cablaggio a bassa frequenza sono semplici.

5. Quanto il foro passante e il foro cieco influenzano la differenza dei segnali? Quali sono i principi di applicazione?

Risposta: L'uso di fori ciechi o fori sepolti è un modo efficace per migliorare la densità delle schede multistrato, ridurre il numero di strati e le dimensioni della scheda e ridurre notevolmente il numero di fori placcati attraverso. Tuttavia, a confronto, attraverso i fori sono facili da realizzare in tecnologia e basso costo, quindi sono generalmente utilizzati nella progettazione.

6. Quando si tratta di sistemi ibridi digitali analogici, si suggerisce che lo strato elettrico sia diviso, il piano di terra sia coperto di rame, ed è anche suggerito che lo strato elettrico sia diviso e diversi motivi siano collegati alla fine della fonte di alimentazione. Tuttavia, il percorso di ritorno del segnale è lontano. Come scegliere un metodo appropriato per applicazioni specifiche?

Risposta: Se si dispone di una linea di segnale ad alta frequenza>20MHz e la lunghezza e la quantità sono relativamente grandi, è necessario fornire almeno due strati di segnale analogico ad alta frequenza. Uno strato di linea di segnale, uno strato di grande area e lo strato di linea di segnale deve fare abbastanza vias a terra. Lo scopo è:

1) Per i segnali analogici, questo fornisce una corrispondenza completa del mezzo di trasmissione e dell'impedenza;

2) Il piano di terra isola i segnali analogici da altri segnali digitali;

3) L'anello di terra è abbastanza piccolo, perché hai perforato molte vie e il terreno ha un grande piano.

7. Nel circuito stampato, il plug-in di ingresso del segnale è sul bordo sinistro del PCB e l'MCU è sulla destra. Quindi, nel layout, è meglio posizionare il chip di alimentazione regolato vicino alla sorgente (l'IC di alimentazione emette 5V all'MCU attraverso un percorso lungo), o è meglio posizionare l'IC di alimentazione a destra nel mezzo (la linea di uscita 5V dell'IC di alimentazione alla MCU è più breve, ma la linea di sezione di alimentazione in ingresso passa attraverso un PCB più lungo)? O un layout migliore?

R: Prima di tutto, il vostro cosiddetto plug-in di ingresso del segnale è un simulatore? Se si tratta di un simulatore, si consiglia che il layout dell'alimentatore non influisca il più possibile sull'integrità del segnale della parte analogica. Pertanto, ci sono diversi punti da considerare:

1) Prima di tutto, se il vostro chip di alimentazione regolato è un alimentatore pulito, a bassa ondulazione. Per l'alimentazione della parte analogica, i requisiti per l'alimentazione elettrica sono relativamente elevati;

2) Se la parte analogica e il vostro MCU sono lo stesso alimentatore. Nella progettazione di circuito alto, si consiglia di separare l'alimentazione della parte analogica e della parte digitale;

3) L'alimentatore per la parte digitale deve considerare la minimizzazione dell'impatto sul circuito analogico.

8. Nell'applicazione del collegamento del segnale ad alta velocità, ci sono terra analogica e terra digitale per ASIC multipli, se utilizzare la divisione a terra o no? Quali sono gli orientamenti esistenti? Quale funziona meglio?

R: Finora non c'è alcuna conclusione finale. In generale, puoi fare riferimento al manuale del chip. Il manuale di tutti i chip misti di ADI raccomanda uno schema di messa a terra, alcuni dei quali sono raccomandati per il terreno comune e altri per l'isolamento. Dipende dal design del chip.

9. Quando dovrei considerare l'uguaglianza delle linee? Se si vuole considerare l'uso di linee isometriche, qual è la differenza tra le lunghezze delle due linee di segnale? Come calcolare?

Risposta: Idea di calcolo della linea di differenza: se trasmetti un segnale sinusoidale, la differenza di lunghezza è uguale alla metà della sua lunghezza d'onda di trasmissione e la differenza di fase è di 180 gradi, allora i due segnali sono completamente offset. Quindi la differenza di lunghezza è un valore. Per analogia, la differenza tra le linee di segnale deve essere inferiore a questo valore.

10. In quale caso il percorso a serpentina è adatto per l'alta velocità? Non ci sono carenze. Ad esempio, per il cablaggio differenziale, due insiemi di segnali devono essere ortogonali.

Risposta: Il cablaggio a serpentina ha diverse funzioni a causa di diverse applicazioni:

1) Se il cablaggio a serpentina appare nella scheda del computer, svolge principalmente un ruolo di adattamento dell'induttanza e dell'impedenza filtrante e migliora la capacità anti-interferenza del circuito. Il cablaggio a serpentina nella scheda madre del computer è utilizzato principalmente in alcuni segnali di clock, come PCI-Clk, AGPCIK, IDE, DIMM, ecc.

2) In generale, PCB può essere utilizzato come bobina di induttanza dell'antenna radio oltre a induttanza filtrante. Ad esempio, i walkie talkie 2.4G sono utilizzati come induttori.

3) La lunghezza del cablaggio di alcuni segnali deve essere rigorosamente uguale. La lunghezza di linea uguale del PCB digitale ad alta velocità è quella di mantenere la differenza di ritardo di ogni segnale all'interno di un intervallo e garantire la validità dei dati letti dal sistema nello stesso ciclo (quando la differenza di ritardo supera un ciclo di clock, i dati nel ciclo successivo saranno letti male). Ad esempio, ci sono 13 HUBLink nell'architettura INTELHUB. Viene utilizzata la frequenza di 233MHz. Devono essere rigorosamente uguali per eliminare i pericoli nascosti causati dal ritardo nel tempo. L'avvolgimento del cavo è l'unica soluzione. Generalmente, la differenza di ritardo è richiesta non più di 1/4 ciclo di orologio. Anche la differenza di ritardo per unità di lunghezza è fissa. Il ritardo è legato alla larghezza della linea, alla lunghezza della linea, allo spessore del rame e alla struttura del bordo. Tuttavia, se la linea è troppo lunga, la capacità e l'induttanza distribuite saranno aumentate e la qualità del segnale sarà ridotta. Pertanto, i perni IC dell'orologio sono generalmente terminati, ma il cablaggio a serpentina non agisce come un induttore. Al contrario, l'induttanza renderà le armoniche più elevate nel bordo ascendente dello spostamento di fase del segnale, causando il deterioramento della qualità del segnale, quindi la spaziatura della linea a serpentina deve essere inferiore al doppio della larghezza della linea. Più piccolo è il tempo di salita del segnale, più suscettibile all'influenza della capacità distribuita e dell'induttanza distribuita.

4) Il routing della serpentina agisce come un filtro LC con parametri distribuiti in alcuni circuiti speciali della scheda PCB.