전자 설계 - 고속 PCB가 파이톤 라인을 설계하는 이유는 무엇입니까?

파이톤 라인은 매우 흔하고 많은 용도로 사용되며 지연 보상 (정시 등거) 은 전통적인 디자인에서 가장 널리 사용됩니다.와이어를 감아 경로설정의 길이를 제어하고, 와이어의 폭을 제어하며, 와이어를 감는 간격을 파이톤 정렬이라고 합니다.

검사 작업을 완료하기 전에 PCB 케이블을 설명하기 전에 PCB 설계의 세 가지 특수 케이블 기술을 먼저 소개합니다.

PCB 레이아웃 라인은 직각선, 차분포선, 파이톤 라인 등 세 가지 측면에서 설명됩니다.

직각선 (3면).직각선이 신호에 미치는 영향은 주로 세가지 면에서 구현된다. 첫째, 각도는 전송선의 용량성부하에 해당되여 상승시간을 늦출수 있다. 둘째, 임피던스의 불연속성은 신호반사를 초래한다. 셋째, EMI가 산생한 직각첨단은 10GHz의 주파수설계령역을 초과했으며 이런 작은 직각은 고속문제의 초점으로 될수 있다.

차동 접선 (길이, 거리, 데이텀 면)차등 신호(Differential signal)란?일반적으로 드라이브는 두 개의 동등한 반사 신호를 보내며 수신기는 두 전압 간의 차이를 비교하여 논리적 상태 "0" 또는 "1"을 결정합니다.차동 신호를 전송하는 이 컨덕터를 차동 컨덕터라고 합니다.

일반 단일 신호 경로설정에 비해 차분 신호의 가장 뚜렷한 장점은 다음과 같은 세 가지입니다.

1) 두 차선 사이의 결합이 매우 좋기 때문에 방해에 강하다.외부로부터의 소음 간섭이 있을 때, 그것들은 거의 동시에 두 선로에 결합되고, 수신단은 두 신호 사이의 차이에만 주의하기 때문에 외부 공통 모드 소음을 완전히 제거할 수 있다.

2) EMI를 효과적으로 억제할 수 있습니다.같은 이유로 두 신호의 극성 때문에 그들의 외부 복사 전자장은 서로 상쇄할 수 있다.결합이 긴밀할수록 외부로 방출되는 전자에너지는 더욱 적어진다.

3) 정확한 타이밍 포지셔닝은 차분 신호 스위치의 변화가 두 신호의 교차점에 있기 때문에 일반 단일 신호가 고저 임계값 전압 판단에 의존하는 것과 다르기 때문에 이 과정을 통해 온도의 영향이 적고 타이밍 오차를 줄일 수 있으며 저폭 신호 회로에도 더욱 적합하다.

현재 유행하는 LVDS (저압 차분 신호) 는 바로 이런 소진폭 차분 신호 기술을 가리킨다.

3. 파이톤 선 (지연 조정).파이톤 선은 배치에서 자주 사용하는 경로설정 방법입니다.시스템 타이밍 설계 요구 사항에 맞게 지연을 조정하는 것이 주요 목적입니다.두 매개변수 중 가장 중요한 것은 평행 결합 길이(Lp)와 결합 거리(S)입니다.분명히, 신호가 파이톤 라인에서 전송될 때, 차동 모드에서는 평행 선분 사이에 결합이 존재하며, S가 작을수록, Lp가 클수록 결합 정도가 크다.이로 인해 전송 지연이 줄어들고 간섭으로 인한 신호 품질이 크게 저하될 수 있습니다.이 메커니즘은 공통 및 차동 간섭의 분석을 참조할 수 있습니다.

뱀형선의 응용이 다름에 따라 그 작용도 다름에 따라 대체로 다음과 같은 몇가지 주요작용이 있다.

시간 요구 사항에 맞게 지연 시간 조정

고속 회로 설계로 인해 일부 신호의 전송 속도가 매우 빠르기 때문에 길이가 다른 회선의 신호 전송 시간 (즉, 지연) 이 다를 수 있습니다.

신호가 동시에 도착하지 않으면 데이터 오류나 시스템 불안정이 발생할 수 있습니다.

분명히 파이톤은 특정 선의 길이를 늘리는 데 사용될 수 있으며 디자인 요구에 따라 파이톤의 길이와 모양을 정확하게 제어할 수 있습니다.파이톤 파이프의 굴곡 정도와 수량을 조정함으로써 레이아웃 엔지니어는 다른 핵심 경로의 지연과 일치하도록 회선의 길이를 정확하게 늘리거나 줄일 수 있으며, 전체 회로의 핵심 경로가 같은 지연을 가지도록 하여 시스템의 타이밍 설계 요구를 만족시킬 수 있다.

전자기 간섭(EMI) 및 무선 주파수 간섭(RFI) 감소

파이톤 배열의 구불구불한 모양은 한 영역에 집중되어 있던 방사능을 더 큰 영역으로 전파할 수 있으며, 이는 특정 영역의 방사능 강도를 낮추고 주변 환경에 대한 방해를 줄이는 데 도움이 된다.

이와 동시에 더욱 중요한것은 린접해있는 두 뱀모양의 선로가 동시에 같은 크기, 상반된 전류방향으로 배렬될 때 그들이 산생한 자기장이 서로 상쇄되여 전자기복사를 줄이고 기타 회로나 설비에 대한 교란을 감소시킨다.

물론 고밀도 회로 설계에서 서로 다른 신호선 사이에 직렬 교란과 결합이 존재할 수 있다.파이톤 배선은 선로의 모양과 배치를 변경하여 신호선 사이의 물리적 접근을 줄임으로써 신호 사이의 교란과 결합 효과를 줄일 수 있습니다.

임피던스 일치

임피던스 정합은 무선 주파수 (RF) 회로 또는 고속 데이터 전송 회로와 같은 일부 회로에서 중요한 설계 고려 사항입니다.

파이톤 배선 및 컨덕터의 폭과 동박의 두께를 조정하여 회로의 임피던스를 조정하여 전원과 부하 사이의 임피던스를 일치시킴으로써 반사와 손실을 줄이고 신호 전송 효율을 높일 수 있습니다.

고주파 억제

뱀모양의 배열은 간단한 전감코일에 해당하며 전자기감응원리로 하여 일부 고주파신호를 억제할수 있다.

단점

파이톤 케이블은 케이블 연결을 복잡하게 만들고 많은 계산과 최적화를 필요로 하므로 설계와 제조의 난이도가 높아지고 추가 비용과 시간 비용이 발생할 수 있습니다.

동시에 신호 품질이 떨어지면 신호의 전송 품질이 바뀔 수 있습니다.신호선이 뱀 모양의 배열에서 구부러지고 구불구불하기 때문에, 신호는 전송 과정에서 더 많은 손실과 방해를 받을 수 있으며, 신호 왜곡과 소음 증가와 같은 신호 품질의 저하를 초래할 수 있다.

다음은 레이아웃 엔지니어가 파이톤 라인을 처리하는 몇 가지 권장 사항입니다.

1) 평행 세그먼트의 거리 (S) 를 3h 이상 최대화합니다. 여기서 h는 신호선에서 참조 평면까지의 거리를 의미합니다.큰 모퉁이를 도는 것이 인기가 있다.s가 충분히 크면 서로 간의 결합 효과를 거의 피할 수 있다.

2) 샤프트 길이 LP를 줄입니다.LP 지연이 신호 상승 시간의 두 배에 가깝거나 초과하면 발생하는 인터럽트가 포화 상태에 도달합니다.

3) 띠선 (띠선) 또는 매입식 마이크로밴드 (끼워넣기식 마이크로밴드) 의 뱀선으로 인한 신호 전송 지연이 마이크로밴드 (마이크로밴드) 의 신호 전송 시연보다 작다.이론적으로, 차형 직렬 교란으로 인해 밴드선은 전송 속도에 영향을 주지 않는다.

4) 신호선의 고속과 엄격한 정시요구, 될수록 뱀모양의 선, 특히 소규모의 감는 선에서 걷지 말아야 한다.

5) 파이톤 경로설정은 일반적으로 어느 각도에서나 사용할 수 있으므로 서로 간의 결합을 효과적으로 줄일 수 있습니다.

6) 고속 PCB 설계, 파이톤 라인은 소위 필터나 간섭 방지 능력이 없으며, 이는 신호 품질을 저하시킬 뿐이기 때문에 시간 시퀀스 일치에만 사용할 수 있으며 다른 용도는 없습니다.

7) 나선의 감는 방법을 고려하여 일반 파이톤보다 시뮬레이션 디스플레이 효과가 우수한 경우도 있습니다.PCB 경로설정 후 경로설정이 완료됩니까?분명히 아니야!PCB 케이블 연결 검사 작업 이후에도 매우 필요하기 때문에 PCB의 설계와 케이블을 검사하는 방법에 대해 더 많은 다른 관련 지식을 배워야 한다.

파이톤 케이블은 전자기 간섭과 신호 교란을 줄이고 회로의 안정성과 신뢰성을 향상시키는 데 도움이 되는 일반적인 PCB 케이블 연결 방법입니다.고주파 고속 회로의 설계에서 뱀 모양의 정렬을 합리적으로 응용하면 중요한 역할을 발휘할 수 있으며 PCB 설계에서 중요한 기술 수단 중의 하나이다.