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PCB Tecnico

PCB Tecnico - Analisi della progettazione del PCB e dell'integrità del segnale

PCB Tecnico

PCB Tecnico - Analisi della progettazione del PCB e dell'integrità del segnale

Analisi della progettazione del PCB e dell'integrità del segnale

2021-10-28
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Author:Downs

(1) Analisi dell'integrità del segnale

Fattori associati con SI: riflessione, crosstalk, radiazioni. La riflessione è causata da disallineamento di impedenza lungo il percorso di trasmissione; La conversazione incrociata è causata dalla spaziatura tra linee; Le radiazioni sono correlate al dispositivo ad alta velocità stesso e alla progettazione PCB.

Sentenza sulla linea di trasmissione

Secondo la formula precedente per valutare i segnali ad alta velocità, la frequenza del segnale e la lunghezza del percorso di trasmissione dovrebbero essere prese in considerazione per distinguere i segnali ad alta velocità e a bassa velocità.

scheda pcb

Fasi di giudizio:

1) Ottenere la frequenza effettiva del segnale Fknee e la lunghezza della linea L;

2) Utilizzando Fknee per calcolare la lunghezza d'onda effettiva del segnale Î"knee, vale a dire Î"knee=C/Fknee;

3) Giudicare la relazione tra L e 1/6xÎ"ginocchio, come L "1/6xÎ"ginocchio, quindi il segnale è segnale ad alta velocità, e viceversa;

ginocchio lambda = C/Fknee; Dove C è la velocità leggermente inferiore alla velocità della luce, Fknee=0,5/Tr (10%~90%). Va anche notato che, per il segnale di frequenza 100 MB, se non c'è scheda pronta, la frequenza effettiva Fknee può essere stimata, Fknee è di circa 7 volte di Fclock (ciclo del segnale).

La linea di trasmissione deve considerare il problema di riflessione del segnale causato dalla mancata corrispondenza dell'impedenza nel processo di trasmissione.

Formula di riflessione

Riflessione del segnale ρ= (z2-z1)/(Z2+Z1);

dove Z2 è l'impedenza della linea dietro il punto di riflessione; Z1 è l'impedenza della linea prima della riflessione;

Il valore possibile di ρ è ±1, 0, che viene assorbito completamente a 0 e riflesso a ±1. Il riflesso del segnale è causato da un disallineamento nell'impedenza dell'origine, del percorso di trasmissione e del terminale.

Metodo di riflessione ridotta

Per ridurre al minimo la riflessione del segnale, è necessario che Z2 e Z1 siano il più vicino possibile. Ci sono diversi metodi per la corrispondenza dell'impedenza: corrispondenza della serie del trasmettitore, corrispondenza parallela del ricevitore, corrispondenza parziale della tensione del ricevitore, resistenza del ricevitore e corrispondenza parallela della capacità, corrispondenza parallela del diodo del ricevitore.

3) Corrispondenza parziale della pressione all'estremità ricevente

4) Corrispondenza parallela di resistenza e capacità all'estremità ricevente

Vantaggi: Basso consumo energetico;

Svantaggi: c'è una disallineazione tra i livelli alti e bassi dell'estremità ricevente, a causa dell'esistenza di capacità, il bordo del segnale cambierà lentamente.

(2) Ciclo di segnale

Il ciclo di segnale comprende principalmente due percorsi, uno è il percorso di guida e l'altro è il percorso di loop. Il livello del segnale misurato all'estremità di invio, al percorso di trasmissione e all'estremità di ricezione è essenzialmente il valore di tensione nella posizione corrispondente sul percorso di guida e sul percorso di ritorno del segnale. Questi due percorsi sono molto importanti.

Per fornire un percorso completo di backflow, tenere presente quanto segue:

1. Quando il segnale cambia livelli, non cambiare il livello di riferimento. Se il segnale cambia livelli dal livello di segnale 1 al livello di segnale 2, il livello di riferimento è il livello inferiore 1.

2. Le proprietà di rete del livello di riferimento non vengono modificate durante la commutazione del livello di segnale. In altre parole, lo strato di riferimento del segnale 1 è lo strato di potenza 1/terra 1 e dopo il cambiamento di livello, lo strato di riferimento del segnale 1 è lo strato di potenza 2/terra 2. Le proprietà di rete del livello di riferimento sono GND o potenza, e l'accesso del percorso di ritorno può essere realizzato dal vicino GND o foro di alimentazione. Qui, nel caso di alta velocità, la capacità e la reattività induttiva del foro passante non possono essere ignorate. In questo caso, il foro passante dovrebbe essere minimizzato per quanto possibile, l'influenza del cambiamento di impedenza causato dal foro passante stesso e l'influenza sul percorso di backflow del segnale dovrebbe essere ridotta.

3. Durante la disposizione del segnale, aggiungere un foro di passaggio con le stesse proprietà dello strato di riferimento vicino al foro di passaggio del segnale.

4. Se le proprietà di rete di due livelli di riferimento sono diverse prima e dopo la sostituzione del livello, i due livelli di riferimento dovrebbero essere vicini l'uno all'altro per ridurre l'impedenza tra gli strati e la caduta di tensione sul percorso di ritorno.

5. Quando i segnali di cambio dello strato sono densi, una certa distanza dovrebbe essere mantenuta tra il terreno vicino o i fori dell'alimentazione elettrica. Quando i segnali di cambio dello strato sono numerosi, dovrebbero essere fatti più fori al suolo o all'alimentazione elettrica.

(3) crosstalk

La soluzione al crosstalk è che i segnali ad alta velocità, i segnali di clock, altri segnali di dati, ecc., dovrebbero essere spaziati per soddisfare il principio 3W.