Teknik PCB - Bagaimana kabel isyarat kunci PCB

Dalam peraturan kabel PCB, terdapat prinsip "keutamaan garis isyarat kunci", iaitu, bekalan kuasa, isyarat analog, isyarat kelajuan tinggi, isyarat jam, isyarat perbezaan dan isyarat penyegerakan dan isyarat kunci lain adalah keutamaan. Seterusnya, kita juga boleh memahami keperluan kabel isyarat kunci ini secara terperinci.

Bagaimana kabel isyarat kunci PCB

Keperlukan kawalan isyarat analog

Ciri-ciri utama isyarat analog adalah anti-gangguan yang buruk, dan perlindungan isyarat analog terutama dianggap apabila kabel.

Pemprosesan isyarat analog terutamanya dicerminkan dalam titik berikut:

1. Untuk meningkatkan kemampuan anti-gangguannya, kawat sepatutnya pendek yang mungkin.

2. Beberapa isyarat analog boleh menyerah kepada keperluan kawalan impedance, dan kawalan boleh dikuasai dengan sesuai.

3. Hadapi kawat, cuba menyelesaikan kawat di kawasan analog, jauh dari isyarat digital.

Keperluan kabel isyarat PCB kelajuan tinggi

1. Kabel berbilang lapisan

Sirkuit kawat isyarat kelajuan tinggi cenderung mempunyai integrasi tinggi dan ketepatan kawat tinggi. Penggunaan papan berbilang lapisan tidak hanya diperlukan untuk kawat, tetapi juga cara yang efektif untuk mengurangi gangguan. Pemilihan yang masuk akal bagi bilangan lapisan boleh mengurangi saiz papan cetak, dan boleh menggunakan lapisan antarabangsa penuh untuk menetapkan perisai, yang lebih baik menyadari pendaratan dekat, boleh mengurangi induksi parasit secara efektif, boleh mengurangi panjang penghantaran isyarat secara efektif, dan boleh mengurangi panjang penghantaran isyarat Cross-interference dan sebagainya.

2. Semakin kurang lead bends, semakin baik

Semakin kurang pengendalian utama antara pins peranti sirkuit kelajuan tinggi, semakin baik. Kabel utama wayar sirkuit wayar isyarat kelajuan tinggi adalah terbaik untuk mengadopsi garis lurus penuh, yang perlu ditukar. Ia boleh ditukar dengan garis patah 45° atau lengkung bulatan. Keperluan ini hanya digunakan untuk meningkatkan kekuatan penyesuaian foli besi dalam sirkuit frekuensi rendah, sementara dalam sirkuit kelajuan tinggi, ia boleh memenuhi keperluan ini. Satu rekwiżit boleh mengurangkan emisi luaran dan pasang antara satu isyarat kelajuan tinggi, dan mengurangkan radiasi isyarat dan refleksi.

3. Semakin pendek petunjuk, semakin baik

Semakin pendek petunjuk antara pins peranti sirkuit kabel isyarat kelajuan tinggi, semakin baik. Semakin lama pemimpin, semakin besar induktan yang disebarkan dan kapasitasi yang disebarkan, yang akan mempunyai banyak pengaruh pada laluan isyarat frekuensi tinggi sistem. Pada masa yang sama, ia juga akan mengubah penghalang karakteristik sirkuit, menyebabkan sistem merefleksikan dan berubah.

4. Semakin kurang bertukar antara lapisan lead, semakin baik

Semakin sedikit lapisan utama bertukar antara pins peranti sirkuit kelajuan tinggi, semakin baik. Yang dipanggil "semakin kurang alternatif antar-lapisan bagi petunjuk, semakin baik" bermakna semakin kurang vias digunakan dalam proses sambungan komponen, semakin baik. Ia diukur bahawa satu melalui boleh membawa kira-kira 0.5pf kapasitas yang disebarkan, membawa kepada peningkatan yang signifikan dalam lambat sirkuit, dan mengurangkan bilangan vias boleh meningkatkan kelajuan yang signifikan.

5. Perhatikan gangguan salib selari

Kawalan isyarat kelajuan tinggi patut memperhatikan "gangguan salib" yang diperkenalkan oleh laluan selari dekat garis isyarat. Jika distribusi selari tidak dapat dihindari, kawasan besar "tanah" boleh diatur di sisi bertentangan garis isyarat selari untuk mengurangi gangguan yang besar.

6. Menghindari cabang dan tongkat

Kawalan isyarat kelajuan tinggi patut cuba untuk menghindari cabang atau membentuk tongkat pokok (Stub). Tongkat pokok mempunyai pengaruh yang besar pada impedance, yang boleh menyebabkan refleksi isyarat dan overshoot, jadi kita biasanya perlu menghindari Tongkat dan cabang ketika merancang. Menggunakan kawat rantai daisy akan mengurangkan kesan pada isyarat.

Bagaimana kabel isyarat kunci PCB

7. Cuba pergi ke lapisan dalaman garis isyarat

Garis isyarat frekuensi tinggi di permukaan cenderung untuk menghasilkan radiasi elektromagnetik besar, dan juga cenderung untuk gangguan dari radiasi elektromagnetik luaran atau faktor. Kawalan garis isyarat frekuensi tinggi antara bekalan kuasa dan wayar tanah, dan radiasi yang dijana oleh bekalan kuasa dan lapisan bawah akan diserap oleh gelombang elektromagnetik.

Keperlukan kabel isyarat jam

Dalam rancangan sirkuit digital, isyarat jam adalah isyarat yang berubah antara keadaan tinggi dan keadaan rendah, yang menentukan prestasi sirkuit. Sirkuit jam mempunyai kedudukan penting dalam sirkuit digital, dan pada masa yang sama adalah sumber utama radiasi elektromagnetik. Kaedah pemprosesan jam juga memerlukan perhatian istimewa bila bentangan PCB. Pokok jam dibersihkan pada permulaan, dan hubungan antara pelbagai jam dibersihkan, sehingga ia boleh ditangani lebih baik apabila kabel. Selain itu, isyarat jam sering menjadi titik yang sukar dalam rekaan EMC, dan perhatian istimewa patut diberikan kepada item yang memerlukan indikator ujian EMC.

Selain kawalan impedance konvensional dan keperluan panjang sama garis jam, isu berikut perlu diperhatikan:

1. Cuba pilih lapisan kabel optimal untuk isyarat jam.

2. Cuba untuk tidak menyeberangi bahagian isyarat jam, walaupun laluinya sepanjang kawasan bahagian.

3. Perhatikan jarak antara isyarat jam dan isyarat lain, sekurang-kurangnya 3W.

4. Untuk desain dengan keperluan EMC, kawat lapisan dalaman sepatutnya dipilih sejauh mungkin bila garis panjang.

Perhatikan pada penghentian yang sepadan dengan isyarat jam.

6. Jangan guna struktur rantai daisy untuk menghantar isyarat jam, tetapi struktur bintang, iaitu, semua muatan jam secara langsung tersambung ke pemacu kuasa jam.

7. Semua wayar yang disambung ke terminal input/output bagi oscilator kristal sepatutnya sebagai pendek yang mungkin untuk mengurangi gangguan bunyi dan pengaruh kapasitas yang disebarkan pada oscilator kristal.

8. Kawalan tanah kondensator kristal patut disambung ke peranti dengan wayar terbesar dan pendek yang mungkin; pin tanah digital yang paling dekat dengan oscilator kristal patut minimumkan vias.

9. Dalam sirkuit digital, isyarat jam biasa adalah isyarat dengan perubahan tepi pantas dan salib luaran tinggi. Oleh itu, dalam rancangan, garis jam sepatutnya dikelilingi oleh wayar tanah dan wayar tanah sepatutnya digunakan untuk mengurangi kapasitas yang disebarkan, dengan itu mengurangi salib bercakap; untuk jam isyarat frekuensi tinggi, cuba guna isyarat jam tenaga rendah dan balik mod tanah, dan perhatikan pendaratan. Integriti lubang.

Keperlukan kawalan isyarat berbeza

Isyarat berbeza, sebahagian daripada mereka juga dipanggil isyarat berbeza, menggunakan dua isyarat yang sama dengan polaritas bertentangan untuk menghantar satu data, dan keputusan bergantung pada perbezaan aras dua isyarat. Untuk memastikan kedua-dua isyarat sama, ia mesti tetap selari apabila kabel, dan lebar garis dan jarak garis tetap tidak berubah.

Macam mana hala isyarat kunci dalam rancangan PCB

Pada papan sirkuit, jejak perbezaan mesti dua garis panjang yang sama, lebar yang sama, dekat, dan pada tahap yang sama.

1. Panjang sama: Panjang sama bermakna panjang dua garis sepatutnya sebanyak mungkin, untuk memastikan dua isyarat perbezaan terus bertentangan polariti sepanjang masa. Kurangkan komponen mod umum.

2. Lebar sama dan jarak sama: Lebar sama bermakna lebar jejak dua isyarat perlu disimpan sama, dan jarak sama bermakna jarak antara kedua-dua garis patut disimpan konstan dan selari.

Ingatan: Cuba menyediakan lapisan kawat dedikasi untuk isyarat kunci seperti isyarat jam, isyarat frekuensi tinggi, dan isyarat sensitif, dan pastikan kawasan loop yang paling kecil. Guna kaedah seperti perisai dan meningkatkan jarak keselamatan untuk memastikan kualiti isyarat.