고속 신호, PCB 설계 숙지

2021-10-21

Author：Downs

고속 신호는 이제 PCB 설계의 주류가되었습니다.PCB 엔지니어로서 실제 프로젝트 설계에서 고속 신호 공정 경험을 점차 쌓는 것 외에도 우리는 끊임없이 자신의 지식 구조를 갱신해야 한다.

고속 신호의 분류

일반적인 고속 신호는 USB, RJ45, S-Video, VGA, DVI, HDMI, PCIe, PCI, SAS/SATA 등 물리적 인터페이스별로 분류됩니다.

LVDS, CML, PECL 등을 포함한 논리적 레벨

고속 신호 PCB 설계 프로세스

1. 고속 신호 시뮬레이션 분석

하드웨어 회로 모듈의 구분과 구조의 초보적인 배치에 근거하여 관건적인 고속 신호의 품질이 테스트를 통과했는지 시뮬레이션하여 평가한다.통과되지 않으면 하드웨어 모듈 아키텍처 또는 시스템 아키텍처를 수정해야 합니다.만약 시뮬레이션 신호의 품질이 합격한다면, 모듈의 전체 배치 방안과 고속 회로판을 제시하였다.신호 토폴로지 구조 및 설계 규칙

회로 기판

2. PCB 레이아웃 설계

3. PCB 케이블 연결 설계

회로기판의 실제 배치에 따라 이전에 시뮬레이션하여 제정한 설계규칙과 일치하지 않을 경우 고속신호의 품질이 요구에 부합되는가를 다시 시뮬레이션하고 분석해야 한다.규칙은 매우 작아야 한다. 이것은 고속 신호선의 과도한 손실을 초래할 수 있고, 수신단의 신호 폭이 칩 입력 요구에 부합하지 않아 회로기판 기능이 무력화될 수 있다.

고속 신호 PCB의 설계 및 가공 원리

일반 고속 신호 PCB의 설계 및 처리 원리는 다음과 같습니다.

(1) 도면층 선택: 고속 신호를 처리하기 위해 양쪽 GND를 우선적으로 선택하는 도면층 처리;

(2) 처리시 고속신호의 총길이를 우선적으로 고려해야 한다.

(3) 고속 신호 오버홀 수량 제한: 고속 신호가 한 번에 층을 바꿀 수 있도록 허용하고, 층을 바꿀 때 GND VIA를 증가시킨다.

(4) 커넥터 한쪽 끝의 고속 신호에 GND와 인접한 PIN이 없는 경우 GND VIA를 설계에 추가해야 합니다.

(5) 커넥터의 고속 신호에 대한 경로설정 요구사항: 커넥터의 경로설정은 중앙이어야 합니다.

(6) 고속 신호의 경우 원시 신호 쌍의 비결합 길이와 길이 오차를 설정합니다.길이 오류가 발생할 경우 PIN DELAY 추가 여부를 고려합니다.

(7) 고속 신호를 처리할 때 가능한 한 다른 층에서 신호를 보내고 수신한다.공간이 제한되어 같은 층을 보내고 받아야 할 경우 수신과 송신 신호 사이의 거리를 늘려야 한다.

(8) 고속신호는 반드시 12V와 180밀이, 시계신호와 65밀이 떨어져 있어야 한다.

PCB 설계 엔지니어가 알아야 할 고속 신호 지식

(1) 신호 무결성 기초 지식