PCB Tecnico - Tre tecniche speciali di routing per circuiti stampati

Quanto segue descrive l'instradamento del circuito stampato da tre aspetti: instradamento ad angolo retto, instradamento differenziale e instradamento a serpentina:

1. Percorso ad angolo retto (tre aspetti)

L'influenza del cablaggio ad angolo retto sul segnale si riflette principalmente in tre aspetti: uno è che l'angolo può essere equivalente a un carico capacitivo sulla linea di trasmissione, che rallenta il tempo di salita; l'altro è che la discontinuità di impedenza causerà la riflessione del segnale; Il terzo è che la punta ad angolo retto è generata Nel campo della progettazione RF superiore a 10GHz, questi piccoli angoli retti possono diventare il fulcro di problemi ad alta velocità.

2. Cablaggio differenziale ("uguale lunghezza, equidistante, piano di riferimento")

Cos'è un segnale differenziale? In termini laici, l'estremità motrice invia due segnali uguali e invertiti, e l'estremità ricevente giudica lo stato logico "0" o "1" confrontando la differenza tra le due tensioni. La coppia di tracce che trasportano segnali differenziali è chiamata tracce differenziali. Rispetto alle normali tracce di segnale monoterminale, i segnali differenziali presentano i vantaggi più evidenti nei seguenti tre aspetti:

1. forte capacità anti-interferenza, perché l'accoppiamento tra le due tracce differenziali è molto buono. Quando c'è interferenza di rumore dall'esterno, sono quasi accoppiati alle due linee contemporaneamente, e l'estremità ricevente si preoccupa solo della differenza tra i due segnali. Pertanto, il rumore esterno in modalità comune può essere completamente cancellato.

2. Può efficacemente sopprimere l'IME. Per lo stesso motivo, a causa della polarità opposta dei due segnali, i campi elettromagnetici da essi irradiati possono annullarsi a vicenda. Più stretto è l'accoppiamento, meno energia elettromagnetica viene portata al mondo esterno.

3. Il posizionamento temporale è accurato. Poiché il cambiamento dell'interruttore del segnale differenziale si trova all'intersezione dei due segnali, a differenza del segnale monoterminale ordinario, che dipende dalle tensioni di soglia alte e basse da determinare, è meno influenzato dal processo e dalla temperatura e può ridurre l'errore nella temporizzazione., Ma anche più adatto ai circuiti di segnale a bassa ampiezza, l'attuale popolare LVDS (segnalazione differenziale a bassa tensione) è solo questa tecnologia di segnale differenziale a piccola ampiezza.

3. linea serpentina nel cablaggio PCB (ritardo di regolazione)

Snake line è un tipo di metodo di routing spesso utilizzato in Layout. Il suo scopo principale è quello di regolare il ritardo per soddisfare i requisiti di progettazione della temporizzazione del sistema. I due parametri più critici sono la lunghezza di accoppiamento parallelo (LP) e la distanza di accoppiamento (s). Ovviamente, quando il segnale viene trasmesso sulla traccia serpentina, l'un l'altro L'accoppiamento avviene tra segmenti di linea paralleli, sotto forma di modalità differenziale, più piccola S è, più grande Lp è. Può causare la riduzione del ritardo di trasmissione e la qualità del segnale è notevolmente ridotta a causa del crosstalk. Il meccanismo può riferirsi all'analisi di modalità comuni e modalità di controllo crosstalk. I seguenti sono alcuni suggerimenti per gli ingegneri quando si tratta di linee serpentine:

1. Cercare di aumentare la distanza (S) delle linee parallele, almeno maggiore di 3H. H si riferisce alla distanza dalla traccia del segnale al piano di riferimento. In termini profani, si tratta di andare intorno a una grande curva. Finché S è abbastanza grande, l'effetto di accoppiamento reciproco può essere quasi completamente evitato.

2. Ridurre la lunghezza di accoppiamento Lp. Quando il doppio ritardo Lp è vicino o supera il tempo di aumento del segnale, il crosstalk generato raggiungerà la saturazione.

3. Il ritardo di trasmissione del segnale causato dalla linea serpentina della striscia o della microstriscia incorporata è inferiore a quello della microstriscia. In teoria, la stripline non influenzerà la velocità di trasmissione a causa della modalità differenziale crosstalk.

4. per le linee di segnale con requisiti di temporizzazione ad alta velocità e rigorosi, cercare di non utilizzare linee serpentine, soprattutto in piccole aree.

5. È possibile utilizzare spesso tracce di serpentina a qualsiasi angolo, che può efficacemente ridurre l'accoppiamento reciproco.

6. nella progettazione di circuiti stampati ad alta velocità PCB, la linea serpentina non ha la cosiddetta capacità di filtraggio o anti-interferenza e può solo ridurre la qualità del segnale, quindi è utilizzata solo per la corrispondenza temporale e non ha altro scopo.

7. A volte l'instradamento a spirale può essere considerato per l'avvolgimento. La simulazione mostra che il suo effetto è migliore del normale routing serpentino.