PCB Tecnico - Abilità di progettazione del circuito di segnale ad alta velocità PCB che condividono la tecnologia di cablaggio

La progettazione della scheda PCB è un corso obbligatorio per gli ingegneri elettronici e non è così facile progettare una scheda PCB perfetta. Una scheda PCB perfetta non solo deve avere una selezione e un'impostazione ragionevoli dei componenti, ma deve anche avere buone prestazioni di conduzione del segnale. Questo articolo introdurrà e condividerà la conoscenza delle abilità di cablaggio nella progettazione di circuiti di segnale ad alta velocità PCB in dettaglio, sperando di essere utile al lavoro di tutti.

Uso ragionevole di schede multistrato per cablaggio PCB

Nel processo di progettazione effettivo della scheda PCB, la maggior parte degli ingegneri sceglierà di utilizzare una scheda multistrato per completare il lavoro di cablaggio del segnale ad alta velocità. Questa scheda multistrato non è solo una parte indispensabile, ma anche un mezzo efficace per aiutare gli ingegneri a ridurre le interferenze del circuito. Quando si utilizzano schede multistrato per completare la progettazione del circuito di segnale ad alta velocità del PCB, gli ingegneri devono scegliere il numero di strati ragionevolmente per ridurre le dimensioni della scheda stampata, fare pieno uso dello strato intermedio per impostare lo scudo e realizzare la messa a terra più vicina, che può efficacemente ridurre l'induttanza parassitaria e accorciare la trasmissione del segnale. Lunghezza, riducendo le interferenze incrociate tra segnali, ecc., tutti questi metodi sono molto utili per l'affidabilità dei circuiti ad alta velocità.

Oltre ai diversi metodi sopra menzionati utilizzando schede multistrato per migliorare l'affidabilità della trasmissione del segnale PCB, alcuni dati autorevoli mostrano che il rumore di una scheda a quattro strati con lo stesso materiale è 20 dB inferiore a quello di una scheda bifacciale. Meno il piombo è piegato, meglio è. È meglio utilizzare una linea retta completa. Se è necessario girare, è possibile utilizzare una linea piegata a 45 gradi o un arco circolare per ridurre l'emissione esterna e l'accoppiamento reciproco dei segnali ad alta velocità e ridurre la radiazione e la riflessione del segnale.

Più corto è il cavo tra i pin del dispositivo del circuito ad alta velocità, meglio è

Nel processo di progettazione e instradamento dei circuiti di segnale ad alta velocità PCB, gli ingegneri devono accorciare il più possibile i cavi tra i pin dei dispositivi di circuito ad alta velocità. I sistemi di circuito ad alta velocità riflettono, oscillano, ecc.

Oltre ad accorciare il più possibile i cavi tra i pin dei componenti del circuito ad alta velocità, nel processo di cablaggio PCB, l'alternanza tra gli strati di piombo tra i pin di ogni dispositivo di circuito ad alta velocità, meglio è, cioè i componenti utilizzati nel processo di collegamento Meno fori è meglio. In generale, una via può portare circa 0.5pF capacità distribuita, che si tradurrà in un aumento significativo del ritardo del circuito. Allo stesso tempo, il cablaggio del circuito ad alta velocità dovrebbe prestare attenzione alla "interferenza incrociata" introdotta dallo stretto instradamento parallelo delle linee di segnale. Se la distribuzione parallela non può essere evitata, una grande area di "terra" può essere disposta sul lato opposto delle linee di segnale parallele per ridurre le interferenze. Su due strati adiacenti, le direzioni di instradamento devono essere perpendicolari l'una all'altra.

Implementare il surround del cavo di terra per linee di segnale o unità locali particolarmente importanti

Nel processo di progettazione del layout della scheda PCB, gli ingegneri possono utilizzare il metodo del surround del cavo di terra per alcune linee di segnale molto importanti e possono aggiungere segnali esterni durante l'instradamento di segnali che non sono suscettibili a interferenze come segnali di clock e segnali analogici ad alta velocità. Per proteggere il filo di terra, sandwich il filo di segnale da proteggere. Perché nel processo di progettazione, varie tracce di segnale non possono formare un loop e il filo di terra non può formare un loop corrente. Tuttavia, se viene generato un circuito di cablaggio loop, causerà molte interferenze nel sistema. Il metodo di cablaggio che il cavo di terra circonda il cavo di segnale può efficacemente evitare la formazione di loop durante il cablaggio. Uno o più condensatori di disaccoppiamento ad alta frequenza dovrebbero essere installati vicino a ogni blocco di circuito integrato. Un collegamento di strozzatura ad alta frequenza dovrebbe essere utilizzato quando il cavo di terra analogico, il cavo di terra digitale, ecc. sono collegati al cavo di terra pubblico. Alcune linee di segnale ad alta velocità dovrebbero essere gestite in modo particolare: i segnali differenziali devono essere sullo stesso livello e il più vicino possibile alle linee parallele. Le linee di segnale differenziali non possono inserire alcun segnale e richiedono uguale lunghezza.

Oltre ai diversi metodi di progettazione menzionati sopra, durante la progettazione del cablaggio del segnale PCB, gli ingegneri dovrebbero anche cercare di evitare che il cablaggio del segnale ad alta velocità si ramifichi o formi tronchi degli alberi. Le linee di segnale ad alta frequenza sulla superficie sono inclini a generare grandi radiazioni elettromagnetiche. Cablando le linee di segnale ad alta frequenza tra l'alimentazione elettrica e il filo di terra, attraverso l'assorbimento delle onde elettromagnetiche dall'alimentazione elettrica e dallo strato inferiore, la radiazione generata sarà molto ridotta.