Berita PCB - Soalan dan jawapan mengenai ahli desain PCB kelajuan tinggi

1. Bagaimana untuk menyadari kabel perbezaan isyarat jam kelajuan tinggi? Bagaimana untuk menyelesaikan masalah integriti isyarat dalam rancangan kelajuan tinggi? Macam mana kaedah kabel perbezaan itu boleh diketahui? Bagaimana untuk melaksanakan kabel perbezaan untuk garis isyarat jam dengan hanya satu terminal output?

Jawapan ahli:

Integriti isyarat adalah pada dasarnya masalah persamaan impedance. Faktor yang mempengaruhi persamaan impedance termasuk struktur dan impedance output sumber isyarat, impedance karakteristik jejak, karakteristik akhir muatan, dan topologi jejak. Solusi adalah untuk bergantung pada topologi penghentian dan penyesuaian kawat.

Ada dua titik untuk memperhatikan dalam bentangan pasangan perbezaan. Satu ialah panjang dua wayar sepatutnya sepanjang mungkin, dan yang lain ialah jarak antara dua wayar (jarak ini ditentukan oleh impedance perbezaan) mesti tetap tetap, iaitu, untuk tetap selari. Ada dua cara selari, satu adalah bahawa dua wayar berjalan di sebelah-sebelah, dan yang lain adalah bahawa dua wayar berjalan di dua lapisan bersebelahan di atas dan di bawah (atas-bawah). Secara umum, yang pertama mempunyai lebih banyak implementasi sebelah-sebelah.

Untuk menggunakan kawat berbeza, ia masuk akal bahawa sumber isyarat dan akhir penerima adalah isyarat berbeza. Oleh itu, mustahil menggunakan kawat berbeza untuk isyarat jam dengan hanya satu terminal output.

2. Tentang kabel isyarat berbeza kelajuan tinggi. Apabila pasangan garis isyarat berbeza kelajuan tinggi dijalankan secara selari pada papan PCB, dalam kes persamaan impedance, disebabkan pasangan antara dua wayar, ia akan membawa banyak keuntungan. Namun, terdapat pendapat bahawa ini akan meningkatkan penindasan isyarat dan mempengaruhi jarak transmisi. Betul ke dan kenapa? Saya melihat pada papan penilaian beberapa syarikat besar bahawa beberapa kawat kelajuan tinggi adalah hampir dan selari mungkin, sementara beberapa sengaja menyebabkan jarak antara dua kawat jauh dan dekat. Saya tidak tahu yang mana yang lebih baik. Isyarat saya di atas 1GHz dan impedance adalah 50 ohms.

Apabila menggunakan perisian untuk menghitung, adakah pasangan perbezaan juga dihitung dengan 50 ohms? Atau ia dihitung dalam 100 ohms? Boleh ditambah resistor yang sepadan diantara pasangan baris berbeza pada hujung penerima? Terima kasih!

Jawapan ahli:

Salah satu alasan untuk mengurangkan tenaga isyarat frekuensi tinggi adalah kehilangan konduktor (kehilangan konduktor), termasuk kesan kulit, dan yang lain adalah kehilangan dielektrik bahan dielektrik. Kedua faktor ini boleh dilihat dalam darjah pengaruh mereka pada penindasan isyarat apabila teori elektromagnetik menganalisis kesan garis transmisi. Pemasangan garis perbezaan akan mempengaruhi impedance karakteristik mereka dan menjadi lebih kecil. Menurut prinsip pembahagi tekanan (pembahagi tekanan), ini akan membuat tekanan yang dihantar oleh sumber isyarat ke garis lebih kecil. Adapun analisis teori pengurangan isyarat disebabkan pasangan, saya belum membacanya, jadi saya tidak boleh komentarkannya.

Kawalan pasangan perbezaan sepatutnya dekat dan selari. Kedekatan yang dipanggil sesuai adalah kerana jarak akan mempengaruhi nilai impedance perbezaan, yang merupakan parameter penting untuk merancang pasangan perbezaan. Keperluan untuk paralelisme adalah juga untuk menjaga konsistensi impedance perbezaan. Jika kedua garis tiba-tiba jauh dan dekat, pengendalian perbezaan akan tidak konsisten, yang akan mempengaruhi integriti isyarat dan lambat masa.

Pengiraan impedance perbezaan adalah 2 (Z11-Z12), di mana Z11 adalah impedance karakteristik jejak sendiri, dan Z12 adalah impedance yang dijana oleh sambungan antara dua garis perbezaan, yang berkaitan dengan jarak garis. Oleh itu, apabila impedance perbezaan direka untuk 100 ohms, impedance karakteristik jejak sendiri mesti sedikit lebih besar daripada 50 ohms. Adapun seberapa besar ia, ia boleh dihitung dengan perisian simulasi. Keperlawanan yang sepadan antara pasangan garis perbezaan pada hujung penerima biasanya ditambah, dan nilainya sepatutnya sama dengan nilai impedance perbezaan. Dengan cara ini kualiti isyarat akan lebih baik.

3. Bagaimana untuk menangani beberapa konflik teori dalam kawat sebenar. Dalam kawat sebenar, banyak teori berkonflik satu sama lain; contohnya:

1. Menghadapi sambungan berbagai dasar analog/digital: secara teori mereka sepatutnya diasingkan satu sama lain, tetapi dalam miniaturisasi sebenar dan wayar densiti tinggi, disebabkan keterangan ruang atau izolasi mutlak, jejak tanah analog isyarat kecil akan terlalu panjang. Ia sukar untuk mencapai sambungan teori. pendekatan saya ialah membahagi tanah modul fungsi analog/digital ke pulau lengkap, dan tanah analog/digital modul fungsi tersambung ke pulau ini. Kemudian sambungkan pulau ke tanah "besar" melalui pokok. Saya tertanya-tanya apakah pendekatan ini betul?

2. Dalam teori, sambungan antara oscilator kristal dan CPU sepatutnya pendek yang mungkin. Kerana bentangan struktur, sambungan antara oscilator kristal dan CPU adalah relatif panjang dan tipis, jadi ia diganggu dan kerja tidak stabil. Bagaimana untuk menyelesaikan masalah ini dari kawat? Terdapat banyak isu lain seperti ini, terutama isu EMC dan EMI dianggap dalam kawat PCB kelajuan tinggi. Ada banyak konflik, yang merupakan sakit kepala. Bagaimana saya boleh selesaikan konflik ini? Terima kasih banyak!

Jawapan ahli:

Pada dasarnya, ia adalah hak untuk membahagi dan mengisolasi tanah analog/digital. Perlu dicatat bahawa jejak isyarat tidak sepatutnya menyeberangi tempat terbahagi sebanyak yang mungkin, dan laluan semasa kembali bekalan kuasa dan isyarat tidak sepatutnya terlalu besar.

Oscilator kristal B adalah sirkuit oscilasi feedback positif analog. Untuk mempunyai isyarat oscilasi yang stabil, ia mesti memenuhi spesifikasi pendapatan loop dan fasa. Spesifikasi oscilasi isyarat analog ini mudah diganggu. Walaupun jejak pengawal tanah ditambah, ia mungkin tidak dapat mengisolasi keseluruhan gangguan. Dan jika ia terlalu jauh, bunyi di atas pesawat tanah juga akan mempengaruhi sirkuit oscilasi feedback positif. Oleh itu, jarak antara oscilator kristal dan cip mesti hampir mungkin.

C Ia benar bahawa terdapat banyak konflik antara kawat kelajuan tinggi dan keperluan EMI. Tetapi prinsip asas adalah bahawa resistensi dan kapasitasi atau ferrit bead ditambah oleh EMI tidak boleh menyebabkan beberapa ciri elektrik isyarat gagal memenuhi spesifikasi. Oleh itu, lebih baik menggunakan kemampuan untuk mengatur jejak dan tumpukan PCB untuk menyelesaikan atau mengurangkan masalah EMI, seperti isyarat kelajuan tinggi yang akan ke lapisan dalaman. Akhirnya, kondensator resisten atau kaedah bead ferrit digunakan untuk mengurangi kerosakan pada isyarat.

4. Masalah anti-gangguan dalam bahagian analog dan digital. Kadang-kadang ada A/D dalam beberapa sistem. Pertanyaan: Untuk meningkatkan antigangguan, selain pemisahan tanah analog dan tanah digital, hanya sambung pada satu titik bekalan kuasa, dan mempertebal garis tanah dan kuasa. Harap pakar akan memberikan beberapa pendapat dan cadangan yang baik!

Jawapan ahli:

Selain pengasingan tanah, juga perhatikan bekalan kuasa bahagian sirkuit analog. Jika bekalan kuasa dikongsi dengan litar digital, lebih baik menambah litar penapis. Selain itu, isyarat digital dan isyarat analog tidak patut ditukar, terutama tidak di seluruh tanah terbahagi (moat).

5. Kawalan automatik isyarat kelajuan tinggi. Untuk maksimumkan kualiti isyarat kelajuan tinggi, kita terbiasa untuk kabel manual, tetapi efisiensi terlalu rendah. Penggunaan penghala automatik tidak dapat memantau kaedah penghalang isyarat kunci, bilangan vias, dan lokasi. Penghalaan manual isyarat kunci dan kemudian penghalaan automatik akan mengurangkan kadar bentangan penghalaan automatik, dan penyesuaian keputusan penghalaan automatik bermakna lebih muatan kerja penghalaan, bagaimana untuk seimbang kontradiksi di atas, dan menggunakan penghala yang baik untuk membantu menyelesaikan penghalaan isyarat kelajuan tinggi?

Jawapan ahli:

Kebanyakan penghala automatik perisian kabel kuat kini telah menetapkan kewajiban untuk mengawal kaedah pembuluhan dan bilangan vias. Kemampuan enjin pembantaian dan keterangan menetapkan item bagi pelbagai syarikat EDA kadang-kadang berbeza. Contohnya, sama ada terdapat kekurangan yang cukup untuk mengawal cara pembuluhan ular, sama ada mungkin mengawal ruang jejak pasangan berbeza, dll. Ini akan mempengaruhi sama ada kaedah penghalaan laluan automatik boleh memenuhi idea desainer. Selain itu, kesukaran untuk menyesuaikan kabel secara manual juga benar-benar berkaitan dengan kemampuan enjin pembangingan. Contohnya, kemampuan mendorong jejak, kemampuan mendorong melalui, dan bahkan kemampuan mendorong jejak ke penutup tembaga dan sebagainya. Oleh itu, memilih pengemudi dengan kemampuan enjin membelakang kuat adalah penyelesaian.

6Adakah terdapat spesifikasi untuk desain kupon ujian. Boleh awak tunjukkannya? Bagaimana untuk merancang kupon ujian mengikut situasi sebenar papan? Ada masalah yang perlu perhatian? Terima kasih!

Jawapan ahli:

Kupon ujian digunakan untuk mengukur sama ada pengendalian karakteristik papan PCB yang dihasilkan memenuhi keperluan desain dengan TDR (Time Domain Reflectometer). Secara umum, impedance untuk dikawal mempunyai dua kes: satu garis dan pasangan berbeza. Oleh itu, lebar garis dan jarak garis pada kupon ujian (apabila ada pasangan perbezaan) sepatutnya sama dengan garis yang dikawal. Yang paling penting ialah lokasi titik dasar semasa pengukuran. Untuk mengurangi induktansi pemimpin tanah, tempat pendaratan sonda TDR biasanya sangat dekat dengan ujung sonda. Oleh itu, jarak dan kaedah antara titik pengukuran isyarat dan titik tanah pada kupon ujian mesti sepadan dengan sonda yang digunakan.

7. Mengenai masalah pendaratan tembaga-clad di kawasan kosong lapisan isyarat dalam rancangan PCB kelajuan tinggi. Dalam rekaan PCB kelajuan tinggi, kawasan kosong lapisan isyarat boleh ditutup tembaga, begitu juga tembaga lapisan isyarat berbilang ditanda dengan baik, atau setengah tanah dan setengah tanah Bagaimana dengan menyambung dengan bekalan kuasa?

Jawapan ahli:

Secara umum, penutup tembaga di kawasan kosong kebanyakan mendarat. Hanya memperhatikan jarak antara tembaga dan garis isyarat apabila melaksanakan tembaga di sebelah garis isyarat kelajuan tinggi, kerana tembaga yang dilaksanakan akan mengurangi pengendalian karakteristik jejak sedikit. Juga berhati-hati untuk tidak mempengaruhi pengendalian karakteristik lapisan lain, misalnya dalam struktur garis garis dua.

8. Impedansi karakteristik. Terima kasih kerana menjawab soalan terakhir saya. Kali terakhir and a mengatakan bahawa pesawat kuasa dan pesawat tanah pada dasarnya adalah pesawat logam, jadi terdapat kesan perisai pada medan elektrik dan medan magnetik. Boleh saya gunakan model garis microstrip untuk menghitung keterlaluan garis isyarat pada pesawat kuasa? Boleh isyarat antara masa dihitung menggunakan model garis garis garis garis?

Jawapan ahli:

Ya, bila menghitung impedance karakteristik, pesawat kuasa dan pesawat tanah mesti dianggap sebagai pesawat rujukan. Contohnya, papan empat lapisan: lapisan-kuasa atas lapisan-tanah lapisan-bawah lapisan. Pada masa ini, model impedance karakteristik lapisan atas adalah model garis garis microstrip dengan pesawat kuasa sebagai pesawat rujukan.

9. Masalah untuk sepadan garis isyarat kelajuan tinggi. Dalam bentangan papan kelajuan tinggi (seperti papan induk p4), kenapa garis isyarat kelajuan tinggi (seperti data cpu dan garis isyarat alamat) diperlukan untuk sepadan? Apa bahaya tersembunyi akan ada jika mereka tidak sepadan? Faktor apa menentukan julat panjang yang sepadan (iaitu, perbezaan lambat masa garis isyarat), dan bagaimana menghitungnya?

Jawapan ahli:

Alasan utama untuk persamaan penghalang karakteristik jejak adalah untuk menghindari refleksi disebabkan oleh kesan garis penghantaran kelajuan tinggi daripada mempengaruhi integriti isyarat dan masa penerbangan. Dengan kata lain, jika ia tidak sepadan, isyarat akan diselarang untuk mempengaruhi kualitinya.

Julat panjang semua jejak ditetapkan mengikut keperluan masa. Terdapat banyak faktor yang mempengaruhi masa lambat isyarat, dan panjang jejak hanya satu daripada mereka. P4 memerlukan panjang garis isyarat tertentu seharusnya berada dalam julat tertentu. Ia adalah margin masa yang dihitung mengikut mod pemindahan (jam biasa atau sumber segerak) yang digunakan oleh isyarat, dan sebahagian dari ralat yang boleh bagi panjang jejak telah diberikan. Adapun pengiraan urutan masa bagi dua mod di atas, ia tidak sesuai untuk menggambarkan secara terperinci di sini kerana keterangan masa dan ruang.