PCB 블로그 - 고주파 회로 PCB 보드 설계 및 케이블 연결

디지털 논리 PCB 보드의 주파수가 45MHZ~50MHZ에 도달하거나 그 이상에서 작동하는 회로가 이미 전체 전자 시스템의 일정 수량(예: 1/3)을 차지한다면 일반적으로 고주파 회로라고 부른다.고주파 회로 설계는 매우 복잡한 설계 과정으로 그 배선은 전체 설계에 매우 중요하다.

1. 다중 레이어 보드 경로설정 2

고주파 회로는 집적도가 높고 케이블 밀도가 높은 경우가 많습니다.다중 레이어의 사용은 경로설정뿐만 아니라 간섭을 줄이는 효과적인 수단입니다.PCB 배치 단계에서 일정한 층수를 가진 인쇄판 크기를 합리적으로 선택하면 중간 층을 충분히 이용하여 차폐를 설치하여 가까운 접지를 더욱 잘 실현하고 기생 전감을 효과적으로 낮추며 신호 전송 길이를 단축할 수 있다.신호 교차 간섭 등을 현저하게 감소시킵니다. 이 모든 방법은 고주파 회로의 신뢰성에 도움이 됩니다.일부 데이터는 동일한 재료를 사용할 때 4 계층 패널의 노이즈가 이중 패널의 노이즈보다 20dB 낮다는 것을 보여줍니다.그러나 동시에 문제가 있습니다.PCB 보드의 반층수가 높을수록 제조 공정이 복잡해지고 단위 비용도 높아진다.이렇게 하려면 PCB 보드 레이아웃에 적합한 레이어를 선택해야 합니다.합리적인 어셈블리 레이아웃 계획을 수립하고 정확한 경로설정 규칙을 사용하여 설계를 완료합니다.

2. 고속 전자기기 핀 사이의 지시선 구부림은 적을수록 좋다

고주파 회로 경로설정의 지시선은 모두 직선이므로 회전이 필요합니다.45도 점선 또는 호를 사용하여 회전할 수 있습니다.이 요구 사항은 저주파 회로에서 동박의 고정 강도를 높이는 데만 사용되지만 고주파 회로에서는 충족됩니다.그러나 고주파 신호의 외부 송신과 상호 결합을 줄일 수 있습니다.

3. 고주파 회로 부품 핀 사이의 지시선은 짧을수록 좋다

신호의 복사 강도는 신호선의 흔적선 길이와 비례한다.고주파 신호 지시선이 길수록 그것에 가까운 구성 요소로 결합하기 쉽다. 따라서 시계, 트랜지스터 발진기, DDR 데이터 등의 신호에 대해 LVDS 라인, USB 라인, HDMI 라인 등의 고주파 신호선은 가능한 한 짧아야 한다.

4. 고주파 회로 부품의 핀들 사이의 지시선층 간의 교체가 적을수록 좋다

지시선의 레이어 간 교체가 적을수록 좋다는 것은 컴포넌트 연결 중에 사용된 오버홀이 적을수록 좋다는 의미입니다.데이터에 따르면 한 개의 구멍은 약 0.5pF의 분산 용량을 가져올 수 있으며, 구멍의 수를 줄이면 속도가 크게 향상되고 데이터 오류의 가능성을 줄일 수 있습니다.

5.신호선의 평행적선이 긴밀하여 초래된"교란"에 주의를 돌려야 한다

고주파 회로 경로설정에서는 신호선의 병렬 경로설정에 의해 도입되는 직렬 교란에 주의해야 합니다.직렬 교란은 직접 연결되지 않은 신호선 사이의 결합 현상을 가리킨다.고주파 신호는 전자파 형태로 전송선을 따라 전송되기 때문에 신호선은 안테나 역할을 하고 전자장의 에너지는 전송선 주변에서 발사된다.직렬 교란이라고 합니다.PCB 레이어의 매개변수, 신호선의 간격, 구동단과 수신단의 전기적 특성 및 신호선의 종료 방법은 모두 직렬 교란에 일정한 영향을 미친다.따라서 고주파 신호의 간섭을 줄이기 위해 배선할 때 가능한 한 다음과 같은 몇 가지를 해야 한다. 배선 공간이 허용하는 조건에서 간섭이 심한 두 선로 사이에 접지선이나 접지 평면을 삽입한다.그것은 교란을 격리하고 줄이는 역할을 할 수 있다.신호선 주위의 공간에 시변 전자장이 존재할 때 평행 분포를 피할 수 없다면 평행 신호선의 맞은편에 넓은 면적의'땅'을 배치하여 간섭을 크게 줄일 수 있다.배선 공간이 허용되는 경우 인접한 신호선 사이의 간격을 늘리고 신호선의 평행 길이를 줄이며 시계선이 평행이 아닌 핵심 신호선에 수직하도록 합니다.만약 같은 층의 평행적선이 거의 불가피하다면 두 린접층에서 적선은 반드시 서로 수직이어야 한다.디지털 회로에서 일반적인 시계 신호는 빠른 변두리 변화를 가진 신호이며 외부 교란이 크다.그러므로 설계에서 시계선은 지선에 둘러싸여야 하며 더욱 많은 지선구멍을 제작하여 분포용량을 감소시켜 직렬교란을 줄여야 한다.고주파 신호 시계의 경우 저전압 차분 시계 신호를 사용하여 바닥을 감싸 보십시오.바닥 펀치의 무결성에 주의하십시오.사용하지 않는 입력 단자를 걸지 말고 접지하거나 전원에 연결합니다 (전원은 고주파 신호 회로에서도 접지). 왜냐하면 괘선은 발사 안테나에 해당할 수 있기 때문에 접지는 발사를 억제할 수 있습니다.실천이 증명하다싶이 이런 방법으로 교란을 제거하면 때로는 즉시 효과가 있다.

6. 집적회로 블록의 전원 핀에 고주파 디커플링 콘덴서 추가

고주파 디커플링 콘덴서는 각 집적 회로 블록의 전원 핀에 추가됩니다.전원 핀에 고주파 디커플링 콘덴서를 추가하면 고주파 고조파가 전원 핀에 대한 방해를 효과적으로 억제할 수 있다.

7. 고주파 디지털 신호 지선과 아날로그 신호 지선 격리

아날로그 지선, 디지털 지선 등이 공공 지선에 연결되면 적합한 곳에서 고주파 압류 자기구슬을 사용하여 연결하거나 직접 격리하고 단일 지점으로 연결해야 한다.고주파 디지털 신호의 지선 접지 전위는 일반적으로 일치하지 않으며, 둘 사이에는 종종 일정한 전압차가 존재한다;디지털 신호 지선과 아날로그 신호 지선이 직접 연결될 때 고주파 신호의 고조파는 지선 결합을 통해 아날로그 신호를 방해한다.그러므로 정상적인 상황에서 고주파디지털신호의 지선과 아날로그신호의 지선은 격리되여야 하며 적합한 위치에서 단일하게 련결할수도 있고 고주파압류자기구슬을 사용하여 련결할수도 있다.

8. 흔적이 고리를 형성하는 것을 피한다

모든 유형의 고주파 신호 흔적선은 가능한 한 많은 루프를 형성해서는 안 된다.피할 수 없는 경우에는 루프 면적을 최대한 작게 유지해야 합니다.

9. 반드시 양호한 신호 임피던스 일치를 확보해야 한다

신호 전송 과정에서 임피던스가 일치하지 않을 때 신호는 전송 채널에서 반사되고 반사는 복합 신호가 과충을 형성하여 신호가 논리적 임계값 부근에서 파동하게 된다.반사를 제거하는 근본적인 방법은 전송 신호의 임피던스를 잘 일치시키는 것입니다.부하 임피던스와 전송선의 특성 임피던스 간의 차이가 클수록 반사가 커지기 때문이다.따라서 신호 전송선의 특성 임피던스는 가능한 한 부하 임피던스와 같아야 한다.아울러 PCB도 주의해야 한다.선로판의 전송선은 갑작스러운 변화나 모퉁이가 있어서는 안 된다.가능한 한 전송선의 각 점의 임피던스를 연속적으로 유지하십시오. 그렇지 않으면 전송선의 각 세그먼트 사이에 반사가 있을 것입니다.따라서 고속 PCB 보드를 경로설정할 때 USB 경로설정 규칙과 같은 경로설정 규칙을 준수해야 합니다.USB 신호가 필요한 차분 흔적선은 선폭이 10밀이, 선간격이 6밀이, 접지선과 신호선 사이의 간격이 6밀이다.HDMI 경로설정 규칙.HDMI 신호 차분 흔적선이 필요하며, 선폭은 10mil, 선간격은 6mil이며, 각 HDMI 차분 신호쌍 사이의 간격은 20mil를 초과한다.LVDS 경로설정 규칙.LVDS 신호 차분 흔적선이 필요한데, 그 선폭은 7밀이, 선간격은 6밀이다.HDMI의 차등 신호 쌍 임피던스를 100 + -15% 옴으로 제어하기 위해서입니다.DDR 라우팅 규칙DDR1 경로설정은 신호가 가능한 한 구멍을 통과하지 않아야 하며 신호선의 너비는 같으며 선은 등거리입니다.경로설정은 신호 간의 간섭을 줄이기 위해 2W 원리를 준수해야 합니다.DDR2 이상의 고속 부품의 경우 고주파 데이터도 필요합니다.회선의 길이는 신호의 임피던스가 일치하는지 확인하기 위해 동일합니다.

10. 신호 무결성 유지

신호 전송의 무결성을 유지하여 PCB 보드의 지선 분열로 인한"접지 반발 현상"을 방지합니다.