Data PCB - 10 perkongsian pengetahuan penting berkaitan dengan rekaan papan PCB kelajuan tinggi

Dalam kajian kelajuan tinggi Papan PCB desain, ada banyak titik pengetahuan yang perlu dipahami dan dikawal, seperti integriti isyarat umum, refleksi, crosstalk, bunyi bekalan kuasa, penapisan, dll. Artikel ini akan berkongsi 10 pengetahuan penting berkaitan dengan kelajuan tinggi Papan PCB desain dengan anda, berharap untuk membantu anda dalam kajian anda.

1. Signal integrity
Signal integrity refers to the quality of the signal on the transmission path. Laluan penghantaran boleh menjadi wayar logam biasa, peranti optik, atau media lain.
Dalam jarak pendek, situasi kadar bit rendah, konduktor sederhana boleh mengirim isyarat dengan setia. Di sisi lain, jika jarak jauh, isyarat kadar-bit tinggi melewati beberapa konduktor berbeza, kesan berbeza boleh mengurangkan kepercayaan isyarat, supaya sistem atau peranti tidak berfungsi dengan betul. Dengan peningkatan kelajuan tukar output sirkuit terintegrasi dan peningkatan ketepatan PCB, integriti isyarat telah menjadi salah satu isu yang mesti bimbang dalam desain digital kelajuan tinggi Papan PCBs. Faktor seperti parameter komponen dan Papan PCBs, the layout of components on the Papan PCB, dan kabel isyarat kelajuan tinggi boleh menyebabkan masalah integriti isyarat, resulting in unstable system operation, atau bahkan tidak ada kerja sama sekali. Masalah integriti isyarat untuk mempertimbangkan terutamanya termasuk panggilan, crosstalk, melompat tanah, skew, hilang isyarat, dan bunyi dalam bekalan kuasa.

2. Reflection
A reflection is an echo on the transmission line. A portion of the signal power (voltage and current) is transmitted to the line and reaches the load, Tetapi sebahagian dari mereka diperlihatkan. Jika sumber dan muatan mempunyai impedance yang sama, refleksi tidak akan berlaku. Kegagalan impedance antara sumber dan muatan akan menyebabkan refleksi pada garis, and the load will reflect a portion of the voltage back to the source. Jika impedance muatan kurang dari impedance sumber, Tengah terrefleks adalah negatif, dan jika impedance muatan lebih besar daripada impedance sumber, Tengah terrefleks adalah positif. Variasi dalam geometri jejak, penghentian wayar tidak betul, transmisi melalui sambungan, dan kegagalan dalam pesawat kuasa boleh menyebabkan refleksi seperti itu.

3. Crosstalk
Crosstalk is the coupling between two signal lines, dan induksi dan kapasitasi antara garis isyarat menyebabkan bunyi di garis. Pemasangan kapasitif mengakibatkan semasa pemasangan, semasa sambungan induktif mengakibatkan tekanan sambungan. The parameters of the Papan PCB, jarak garis isyarat, karakteristik elektrik hujung pemandu dan hujung penerima, dan kaedah penghentian garis mempunyai pengaruh tertentu pada percakapan salib.

4. Characteristic impedance
Let’s clarify a few concepts first. Kami sering melihat impedance, impedance karakteristik, dan kekuatan segera. Terus bercakap, mereka berbeza, tetapi mereka masih sama. Mereka masih definisi asas impedance: input pada permulaan garis penghantaran. Impedance disebut sebagai impedance untuk pendek; impedance seketika yang isyarat bertemu pada bila-bila masa dipanggil impedance seketika; jika garis transmisi mempunyai impedance instantaneous yang tetap, ia dipanggil pengendalian karakteristik garis penghantaran. Impedansi karakteristik menggambarkan impedance sementara yang isyarat mengalami semasa ia menyebar sepanjang garis penghantaran, yang merupakan faktor utama yang mempengaruhi integriti isyarat dalam sirkuit garis trasmis. Kecuali sebaliknya dinyatakan, impedance karakteristik biasanya disebut sebagai impedance garis transmisi.
PS: Untuk kelajuan tinggi Papan PCB desain, tujuan kita ialah untuk menjaga kemudahan semasa proses penghantaran, dan ini mesti menjaga kekuatan karakteristik garis transmisi stabil.

5. Power Integrity
Power integrity (PI) for short is to confirm whether the voltage and current of the power supply and the destination meet the requirements. Integriti kuasa sangat penting dalam produk elektronik hari ini. Terdapat beberapa tahap integriti kuasa: tahap cip, aras pakej cip, Aras papan, dan aras sistem. Di antara mereka, the power integrity at the board level must meet the following three requirements: make the voltage ripple of the chip pins smaller than the specification (for example, ralat antara tekanan dan 1V kurang dari ++/-50 mV), and control the ground bounce (Also known as Synchronous Switching Noise SSN, Synchronous Switching Output SSO) Reduces Electromagnetic Interference (EMI) and maintains Electromagnetic Compatibility (EMC): Power Distribution Networks (PDNs) are conductors on a circuit board and are therefore prone to transmit and receive noise 's antenna.

6. Bunyi bekalan kuasa
Power supply noise is a kind of electromagnetic interference, dan spektrum frekuensi bunyi yang dilakukannya adalah kira-kira 10kHz~30MHz, dan boleh mencapai 150MHz. Power supply noise, terutama gangguan bunyi sementara, mempunyai kelajuan meningkat cepat, jangka pendek, amplitud tegangan tinggi dan rawak kuat, yang mudah disebabkan gangguan serius pada mikrokomputer dan sirkuit digital. Dalam sirkuit frekuensi tinggi, bunyi bekalan kuasa mempunyai kesan yang sangat signifikan pada isyarat frekuensi tinggi. Therefore, pertama, bekalan kuasa diperlukan untuk kebisingan rendah. Di sini, tanah bersih adalah sama penting seperti kuasa bersih.

7. Filtering
Wave filtering is the operation of filtering out specific band frequencies in the signal, dan ia adalah tindakan penting untuk menekan dan mencegah gangguan. Penapisan dibahagi menjadi penapisan klasik dan penapisan modern.

8. Parallel bus
A bus is a shared physical path for two or more devices to communicate, koleksi garis isyarat, sambungan umum diantara komponen berbilang, dan digunakan untuk menghantar maklumat antara komponen. Menurut mod kerja berbeza, bas boleh dibahagi menjadi dua jenis: satu adalah bas selari, yang lain ialah bas berantai. bas paralel: boleh hantar data berbilang bit pada masa yang sama, seperti jalan luas yang membenarkan kereta berbilang memandu sebelah sebelah sebelah, and it also has two-way and one-way points.

9. Serial bus
Only one piece of data can be transmitted at the same time, seperti jalan yang sempit yang hanya memungkinkan satu kereta untuk bepergian. Data mesti dihantar satu per satu, yang kelihatan seperti rentetan data panjang, jadi ia dipanggil "siri".

10. Topology
It refers to the form in which each site in the network is connected to each other, dan topologi dalam Papan PCB desain merujuk kepada hubungan sambungan antara cip. Topologi biasanya digunakan dalam Papan PCB include point-to-point, daisy-chain, kumpulan jauh, star, dll.