PCB技術 - PCB基板配線技術3の質問と回答

1. 若干の理論的な対立に対処する方法pcb基板配線質問：実際には プリント配線板配線, 多くの説が対立する例: 1.複数のアナログの接続を扱う/デジタルグラウンド：理論的にはそれらは互いに隔離されるべきである, しかし、実際の小型化と高密度配線, スペース制限または絶対隔離のため, 小信号アナロググランドトレースは長すぎる, 理論的な接続を達成することは難しい. プリント配線板工場の実践は、アナログのグランドを分けることである/完全な島へのデジタル機能モジュール, とアナログ/機能モジュールのデジタルグラウンドがこの島に接続されている. それから、島をトレンチを通って「大きい」地面に接続してください. 私はこのアプローチが正しいかどうか知っている? 2.理論上, 水晶発振器と中央プロセッサの接続は可能な限り短くなければならない. 構造レイアウトのため, 水晶発振器と中央プロセッサの間の接続は、比較的長いと薄い, だから邪魔され仕事は不安定です. 配線からこの問題を解決する方法? 他にも多くの問題がある, 特にEMCとEMIの問題高速PCB配線多くの争いがある, 頭痛です. これらの対立を解決する方法?

回答：

1.基本的には、アナログ／デジタルグランドを分離するのが正しい。なお、信号トレースは、分割された場所（濠）をできるだけ交差させてはならず、電源および信号の戻り電流経路が大きすぎることはない。

2.水晶発振器はアナログ正帰還発振回路である。安定した発振信号を得るためにはループゲインと位相仕様を満たす必要がある。このアナログ信号の発振仕様は容易に乱される。地面ガード跡が加えられるとしても、干渉を完全に隔離することができないかもしれません。そして、それがあまり遠く離れている場合、グランドプレーン上のノイズはまた、正帰還発振回路に影響を及ぼす。したがって、水晶発振器とチップの間の距離は、できるだけ近くなければならない。

3.高速配線とEMI要求の間に多くの競合があることは事実である。しかし、基本的な原理は、EMIによって加えられた抵抗、キャパシタンスまたはフェライトビーズが信号のいくつかの電気的特性が仕様を満たすことができないことであるということである。したがって、内部層に行く高速信号のようなEMI問題を解決または低減するためにトレースおよびPCB積層を配置する技術を使用することが最善である。最後に、抵抗コンデンサまたはフェライトビーズ方法は、信号に対する損傷を減らすために用いる。

4.高速設計において信号の完全性の問題を解決する方法差動配線はどのようにして達成されるかつの出力だけのクロック信号線のために、微分配線を成し遂げる方法？回答：信号の整合性は基本的にインピーダンス整合の問題である。インピーダンス整合に影響する要因は、信号源の構造インピーダンス、トレースの特性インピーダンス、負荷端の特性、およびトレースのトポロジを含む。解決策は、配線の終了と調整のトポロジーに依存することである。差動対のレイアウトに注意を払う2点がある。一つは、2本のワイヤの長さができるだけ長くなければならないことであり、もう一方は、2つのワイヤ（この距離が差動インピーダンスによって決定される）間の距離が一定に保たれなければならないこと、すなわち並列に保たれることである。つの平行な方法があります、1つは2つのワイヤーが同じ側の側で動くということです、そして、もう一方は2つのワイヤーが上下に2つの隣接した層で動くということです。一般的に、前者はよりサイドバイサイドの実装を有する。差動配線を用いるためには、信号源と受信端の両方が差動信号であることを意味する。したがって、1つの出力端子のみを有するクロック信号に対して差動配線を使用することはできない。

5.高速差動信号配線について−高速差動信号線対がPCB上で並列にルーティングされるとき, インピーダンス整合の場合, つのワイヤーの相互結合のために, それは多くの利点をもたらす. しかし, これが信号の減衰を増加させ、伝送距離に影響するという意見がある. そうですか? なぜ? 大きなPCB基板会社評価ボード上で可能な限り高速かつ高速配線を見てきた, いくつかは故意に2つのワイヤーの間の距離を突然、そして、近くに作ります. どちらが良いかわからない. 私の信号は1 GHz以上で、インピーダンスは50オームです. ソフトウェアを計算するとき, 差動線対も50オーム? または100オームとして計算されます? 受信端での差動線路対の間に整合抵抗を追加することができる?

回答：高周波信号エネルギーの減衰の1つの理由は、表皮効果を含む導体損失（導体損失）であり、もう一方は誘電体の誘電損失である。これらの2つの因子は電磁波理論が伝送線効果を解析するときの信号減衰に対する影響の程度で見ることができる。差動ラインの結合は、それらの特性インピーダンスに影響し、小さくなる。分圧器原理（分圧器）によれば、これは信号源により送られる電圧をラインにより小さくする。結合による信号減衰の理論解析に関しては、私はそれを読んでいない。この差動対の配線方法は、適宜近接して並列にする必要がある。いわゆる適切な近接は、距離が微分インピーダンスの値に影響するので、差動対を設計するための重要なパラメータである。並列性の必要性はまた、差動インピーダンスの整合性を維持することである。つの線が突然遠く近くにある場合、差動インピーダンスは矛盾しています。そして、それはシグナル完全性とタイミング遅れに影響を及ぼします。差動インピーダンスの計算は、Z 11がトレース自体の特性インピーダンスである2（Z 11−Z 12）であり、Z 12はライン距離に関連する2つの差動ライン間の結合によって生成されるインピーダンスである。したがって、差動インピーダンスが100オームであるように設計されている場合、トレース自体の特性インピーダンスは50オームよりわずかに大きくなければならない。どれだけ大きいのか、シミュレーションソフトで計算できる。