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PCB技術

PCB技術 - 高周波回路レイアウト技術の13点をまとめた

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PCB技術 - 高周波回路レイアウト技術の13点をまとめた

高周波回路レイアウト技術の13点をまとめた

2020-09-17
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Author:Holia
  1. 高速回路デバイスのピン間のリードベンドが少ないほど、より良い。高周波回路の配線には、完全な直線を使用することが最適であり、これを回す必要がある。45度程度の破線又は円弧で回すことができる。この要求を満たすことにより、高周波信号の外部発光および相互結合を低減することができる。


  2. 高周波回路装置のピン間のリード線は短くなる。


  3. 高周波回路は集積度が高く配線密度が高い傾向がある。多層基板の使用は配線のためだけでなく,干渉を低減する有効な手段である。


  4. 様々な信号線はループを形成することができず、接地線は電流ループを形成することができない。


  5. 各集積回路ブロックの近傍に高周波デカップリングコンデンサを設置する。


  6. 高周波回路装置のピン間でリード層を異ならせるほど良い。いわゆる「リード線の層間交替が悪いほど、」とは、部品接続プロセスにおいて使用されるビアを意味している(ビアをより少なく)、1つのビアが、約0.5 pFの分布キャパシタンスをもたらすことができ、ビアの数を減少させることによって、速度を著しく増加させることができることが測定される。


  7. 高周波回路配線では、信号線の近接並列ルーティングによって導入される「クロス干渉」に注目する。平行分布を避けることができないならば、「グランド」の大部分は干渉を大いに減らすために平行信号線の反対側に配置されることができます。同じ層における並列ルーティングはほとんど避けられないが、2つの隣接する層では、ルーティング方向を互いに垂直にしなければならない。


  8. 特に重要な信号線またはローカルユニットのための接地線を囲んでいる処置を実行する、すなわち、選択されたオブジェクトの外部輪郭線を引く。この機能を用いることにより、選択された重要信号線に対していわゆる「パッケージグランド」処理を自動的に行うことができる。もちろん、この機能をクロックおよび他のユニットに部分的なパッケージ処理に使用することは、高速システムにも非常に有益である。


  9. DSPの前に、オフチッププログラムメモリおよびデータメモリが電源に接続され、フィルタコンデンサを追加し、チップの電源ピンに可能な限り近くに配置し、電源ノイズを除去する。また、DSPやオフチッププログラムメモリやデータメモリなどのキー部分の周囲を外部からの干渉を低減するためにシールドすることが推奨される。


  10. アナログ接地線とデジタル接地線を公共の接地線に接続するとき、高い頻度チョーク・リンクを使ってください。実際の高周波チョークリンクの組立てでは、中心孔を通る高周波フェライトビーズがよく用いられる。それらは回路回路図では一般的には表現されない。この種のコンポーネントを含んでいないネットリスト(netlist)は、配線のときにその存在を無視します。この現実のために、それは回路図のインダクタとして考えられることができます、そして、構成要素パッケージはPCBコンポーネントライブラリでそれのために別々に定義されることができます、そして、それは手動で一般の地面の接合部の近くの適当な場所で動かされることができます。


  11. アナログ回路とデジタル回路を別々に配置し、独立した配線の後、相互干渉を避けるために、電源とグラウンドを1点で接続する必要がある。


  12. オフチッププログラムメモリおよびデータメモリは、可能な限りDSPチップの近くに配置されるべきであり、同時に、データラインおよびアドレスラインの長さは基本的に同じである。特に、複数のメモリがシステムに存在する場合、レイアウトは合理的でなければならない。入力距離が等しいかまたは別々のプログラム可能なクロック駆動チップが添加されることができる各々のメモリークロックに、クロック線を考慮する。DSPシステムにおいては、DSPと同様のアクセス速度を有する外部メモリが選択されなければならず、そうでなければDSPの高速処理能力は十分に利用されない。DSP命令サイクルはナノ秒レベルであるので、DSPハードウェアシステムの最も一般の問題は高周波干渉である。したがって、DSPハードウェアシステムのプリント基板(PCB等)を作成する際には、アドレス線やデータ線に特に注意を払う必要がある。信号線の配線は正しいと合理的でなければなりません。配線時には、高周波線を短く厚くし、アナログ信号線などの干渉を受けやすい信号線から遠ざけておく。DSPの周りの回路が複雑である場合、DSPを使用することを推奨し、回路、リセット回路、オフチッププログラムメモリ、およびデータメモリは、干渉を低減するために最小のシステムになされる。


  13. 上記の原理に従い、設計ツールの使用に熟練した場合には、手動配線が完成した後、システムの信頼性と生産性を向上させるために、高周波回路は、一般的にPCBシミュレーションソフトウェアによってシミュレートする必要がある。