PCB Tecnico - Competenze di progettazione del circuito ad alta velocità Kunshan PCB

La frequenza del circuito di progettazione è alta. Si ritiene generalmente che se la frequenza del circuito logico digitale raggiunge o supera i 50 MHz e il circuito che funziona a questa frequenza occupa più di 1/3 dell'intero sistema, è chiamato circuito ad alta velocità. Se nel sistema ci sono solo pochi segnali come l'orologio di sistema che funzionano ad una frequenza così alta, non appartiene ancora al campo dei circuiti ad alta velocità.

Il segnale digitale nel circuito di progettazione salta rapidamente. Di solito è concordato che quando il tempo di aumento o caduta del segnale digitale è inferiore al 5% del periodo del segnale, è chiamato circuito ad alta velocità. La figura 1 è un diagramma di forma d'onda di una linea di segnale in un circuito ad alta velocità, che mostra la situazione effettiva della corrente che scorre in questa linea di segnale nel circuito. Le forme d'onda multiple del segnale nella figura sono perché la linea del segnale è collegata ai pin di molti componenti diversi, quindi i segnali multipli saranno sovrapposti. Non è difficile vedere dalla figura che il fondo e la parte superiore del segnale hanno diversi gradi di benefici, oscillazioni irregolari, ritardi all'interno della gamma prevista, ecc Questi fenomeni generalmente non appaiono nella progettazione del circuito a bassa velocità, come la velocità del circuito di sistema aumenta, i problemi di cui sopra seguiranno. Pertanto, la progettazione di circuiti ad alta velocità non può essere semplice come la progettazione di circuiti a bassa velocità. Occorre aggiungere nuove conoscenze e nuovi pensieri per evitare e ridurre il verificarsi delle situazioni di cui sopra. Sulla base dell'applicazione pratica e del riferimento ad altri documenti, ho le seguenti considerazioni per la progettazione di circuiti ad alta velocità. Tutti questi sono dispositivi con forti requisiti di temporizzazione. Se il coordinamento temporale tra loro non soddisfa i requisiti specificati, è facile causare disordini di lavoro del sistema, quindi un problema che dovrebbe essere considerato per la progettazione di circuiti ad alta velocità dovrebbe essere il problema di coordinamento temporale. La coordinazione temporale si riflette principalmente in: il tempo di installazione del segnale e il tempo di attesa violano lo standard, la piccola larghezza dell'impulso non soddisfa i requisiti e la sovrapposizione di fase causata dall'orologio multi-fase nel sistema. Nella progettazione del circuito ad alta velocità, il periodo del segnale è generalmente solo ns ampio. In questo momento, non è facile garantire un coordinamento accurato tra il segnale dell'orologio e il segnale dei dati. Inoltre, ci sono più o meno vari tipi di dispositivi nel dispositivo stesso. La deriva dei parametri, la dispersione, ecc., rendono più difficile raggiungere il coordinamento reciproco tra i diversi segnali di temporizzazione. Alla luce di quanto sopra, la progettazione di circuiti ad alta velocità dovrebbe prima considerare la verifica di simulazione funzionale prima della progettazione e teoricamente analizzare attentamente se ogni segnale può soddisfare gli indicatori attesi. Il secondo è verificare se ogni dispositivo nel circuito sequenziale soddisfa i propri requisiti di temporizzazione. Per tutti i dispositivi coinvolti, l'apparecchiatura di prova ad alta frequenza dovrebbe essere utilizzata per controllare e verificare attentamente i vari parametri del dispositivo stesso.3, considerazioni sull'integrità del segnale Prima di qualsiasi progettazione del circuito, l'integrità di ogni segnale nel sistema dopo il completamento della progettazione del circuito, vale a dire SI (Signal Integrity), noto anche come qualità del segnale. Questo è ancora più importante nella progettazione di circuiti ad alta velocità. Se non completamente considerato in anticipo, è facile causare gravi danni alla qualità di ogni segnale nel sistema, o l'integrità del segnale sarà facilmente distrutta. Le seguenti situazioni sono le manifestazioni che influenzano l'integrità del segnale nella progettazione di circuiti ad alta velocità.3.1 Conversazione incrociata tra segnali La forma di avvolgimento della corda può essere illustrata nella Figura 2. Quando una corrente alternata passa attraverso una linea di segnale, un campo magnetico alternato sarà generato intorno ad essa e un filo nel campo magnetico alternato indurrà un certo segnale di tensione. In questo modo, i segnali di tensione correlati saranno indotti sulle linee di segnale adiacenti, facendo sì che le due linee di segnale si influenzino a vicenda, il che causerà la qualità del segnale nel cavo a diminuire. La dimensione dell'avvolgimento incrociato tra le linee del segnale dipende principalmente dalla velocità di cambiamento del campo magnetico (generalmente determinato dalla legge di cambiamento dei bordi in salita e in caduta del segnale di guida), dalle proprietà dielettriche del mezzo circostante e dalla distanza tra i cavi.