PCB Tecnico - Come collegare il segnale chiave PCB

Nelle regole di cablaggio PCB, c'è un principio di "priorità della linea del segnale chiave", cioè, alimentazione elettrica, segnale analogico, segnale PCB ad alta velocità, segnale orologio, segnale differenziale e segnale di sincronizzazione e altri cavi di priorità dei segnali chiave. Successivamente, potremmo desiderare di comprendere i requisiti di cablaggio di questi segnali chiave in dettaglio.

Requisiti di cablaggio del segnale analogico

La caratteristica principale del segnale analogico è scarsa anti-interferenza. La protezione del segnale analogico è considerata principalmente durante il cablaggio.

L'elaborazione del segnale analogico si riflette principalmente nei seguenti punti:

1. Al fine di aumentare la sua capacità anti-interferenza, il cablaggio dovrebbe essere il più breve possibile.

2. Parte del segnale analogico può abbandonare i requisiti di controllo dell'impedenza, il cablaggio può essere opportunamente audace.

3. Limitare l'area di cablaggio, cercare di completare il cablaggio nell'area analogica, lontano dal segnale digitale.

Requisiti di cablaggio del segnale ad alta velocità

1. Cablaggio multistrato

Il circuito di cablaggio del segnale ad alta velocità è spesso un'elevata integrazione, densità di cablaggio, l'uso di scheda multistrato non è solo necessario per il cablaggio, ma anche un mezzo efficace per ridurre le interferenze. La selezione ragionevole degli strati può ridurre notevolmente la dimensione della scheda, fare pieno uso dello strato intermedio per impostare lo scudo, realizzare la messa a terra più vicina, ridurre efficacemente l'induttanza parassitaria, abbreviare efficacemente la lunghezza di trasmissione del segnale e ridurre notevolmente l'interferenza incrociata tra i segnali.

2. Piegare il piombo il meno possibile

Meno piombo piegare tra i pin dei dispositivi a circuito ad alta velocità, meglio è. I fusibili con la linea completa del cablaggio del circuito di cablaggio del segnale ad alta velocità, devono girare, la linea di 45 ° o la transizione dell'arco circolare sono disponibili e il requisito nel circuito a bassa frequenza utilizzato per migliorare la forza di fissazione della lamina d'acciaio, solo nel circuito ad alta velocità, soddisfa questo requisito può ridurre la trasmissione del segnale ad alta velocità straniera e l'accoppiamento reciproco, ridurre i segnali di radiazione e riflessione.

3. Più breve è il vantaggio, meglio è

Più corto è il cavo tra i pin dei componenti del circuito di cablaggio del segnale ad alta velocità, meglio è. Più lungo è il cavo, maggiore è il valore di induttanza e capacità distribuite, il segnale ad alta frequenza del sistema attraverso molta influenza, ma anche cambiare l'impedenza caratteristica del circuito, con conseguente riflessione del sistema, oscillazione e così via.

4. Meno alternanza tra strati di piombo, meglio è

Meno strati di piombo alternati tra i pin dei dispositivi a circuito ad alta velocità, meglio è. Il cosiddetto "minor numero possibile di strati di piombo alternati" si riferisce al collegamento di componenti con meno fori possibili. È stato misurato che un singolo foro può portare circa 0,5 pF di capacità distribuita, con conseguente aumento significativo del ritardo del circuito, riducendo il numero di fori può migliorare significativamente la velocità.

5. Prestare attenzione alle interferenze trasversali parallele

Nel cablaggio del segnale ad alta velocità, l'attenzione dovrebbe essere prestata alla "interferenza trasversale" introdotta dalla stretta routing parallela delle linee del 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 notevolmente le interferenze.

6. Evitare rami e tronchi

Il cablaggio del segnale ad alta velocità dovrebbe evitare il più possibile ramificazioni o formazione di stub. Gli stump hanno un grande effetto sull'impedenza e possono portare a riflessione del segnale e overshoot, quindi dovremmo generalmente evitare stump e rami nel nostro design. Il cablaggio a catena Daisy ridurrà l'impatto sul segnale.

7. instradare i cavi del segnale attraverso lo strato interno

Le linee di segnale ad alta frequenza che camminano sulla superficie sono soggette a produrre grandi radiazioni elettromagnetiche e sono anche soggette a interferenze da radiazioni elettromagnetiche esterne o fattori. Se il cavo del segnale ad alta frequenza è instradato tra l'alimentazione elettrica e il cavo di terra, la radiazione generata dall'alimentazione elettrica e dallo strato inferiore sarà ridotta assorbendo le onde elettromagnetiche.

Requisiti per il cablaggio del segnale di clock

Nella progettazione del circuito digitale, il segnale dell'orologio è un segnale che oscilla tra gli stati alti e bassi, che determina le prestazioni del circuito. Il circuito dell'orologio svolge un ruolo importante nel circuito digitale ed è anche la fonte principale di radiazione elettromagnetica. Il metodo di elaborazione dell'orologio è anche necessario per prestare particolare attenzione al cablaggio PCB. Ordinando l'albero dell'orologio dall'inizio e comprendendo la relazione tra i vari orologi, il cablaggio sarà gestito meglio. E il segnale di clock è spesso un punto difficile nella progettazione EMC, specialmente per i progetti che devono superare gli indici di test EMC.

Oltre al controllo convenzionale dell'impedenza e ai requisiti di parità di lunghezza della linea dell'orologio, occorre prestare attenzione alle seguenti questioni:

1. Selezionare il livello di routing migliore per il segnale dell'orologio.

2. Il segnale dell'orologio non dovrebbe attraversare la partizione per quanto possibile, figuriamoci il percorso lungo l'area della partizione.

3. Assicurarsi che la distanza tra il segnale dell'orologio e altri segnali sia almeno 3W.

4. Per la progettazione con i requisiti EMC, il cablaggio interno dovrebbe essere selezionato il più a lungo possibile.

5. Prestare attenzione alla corrispondenza dei segnali dell'orologio.

6. Non utilizzare una struttura a catena Daisy per trasmettere i segnali dell'orologio. Utilizzare una struttura a stella, in cui tutti i carichi dell'orologio sono direttamente collegati al driver di alimentazione dell'orologio.

7. Tutti i fili che collegano i terminali di ingresso / uscita degli oscillatori di cristallo dovrebbero essere il più breve possibile per ridurre l'interferenza di rumore e l'influenza della capacità distribuita sugli oscillatori di cristallo.

8. il cavo di messa a terra della capacità di cristallo deve essere collegato al dispositivo con il cavo più ampio e corto possibile; I perni di terra digitali vicino all'oscillatore di cristallo dovrebbero ridurre al minimo il foro.

9. Nel circuito digitale, il segnale dell'orologio è solitamente il segnale con cambio rapido del bordo e grande crosstalk esterno. Pertanto, nella progettazione, la linea dell'orologio dovrebbe essere circondata da linee di terra e più linee di terra per ridurre la capacità distribuita, in modo da ridurre la crosstalk; Per l'orologio di segnale ad alta frequenza, è necessario utilizzare il segnale di clock a bassa tensione off time e la modalità di incapsulamento a terra per quanto possibile e prestare attenzione all'integrità della perforazione di incapsulamento a terra.

Requisiti di cablaggio differenziale del segnale

I segnali differenziali, alcuni noti anche come segnali differenziali, utilizzano due esattamente la stessa polarità opposta della trasmissione del segnale un modo di dati, a seconda della differenza di livello tra i due segnali per il giudizio. Per garantire che i due segnali siano completamente coerenti, è necessario mantenere paralleli nel cablaggio e la larghezza della linea e la spaziatura rimangono invariate.

Come collegare il segnale chiave PCB

Su un circuito stampato, il cablaggio differenziale deve essere di due fili di uguale lunghezza e larghezza, vicini tra loro e allo stesso livello.

1. uguale lunghezza: uguale lunghezza significa che la lunghezza delle due linee deve essere il più lunga possibile, in modo da garantire che i due segnali differenziali mantengano sempre la polarità opposta. Ridurre il componente in modalità comune.

2. uguale larghezza uguale distanza: uguale larghezza significa che le larghezze di linea di due segnali dovrebbero essere uguali, e uguale distanza significa che la distanza tra due linee dovrebbe rimanere invariata e rimanere parallela.

Promemoria: per quanto possibile per il segnale dell'orologio, il segnale ad alta frequenza, il segnale sensibile e altri segnali chiave per fornire lo strato di cablaggio speciale e garantire la sua area del ciclo. La schermatura e l'aumento della distanza di sicurezza sono adottati per garantire la qualità del segnale.