Teknik PCB - PCB dengan lapisan laluan berbeza, STUB yang sama

N tahun pengalaman berharga memberitahu kita bahawa apabila bertemu melalui stubs, cara terbaik adalah untuk melacak peranti pada lapisan permukaan ke lapisan bawah, dan peranti untuk melacak lapisan bawah ke lapisan atas, sehingga stub boleh dikurangkan. Bagaimanapun, adakah situasi seperti ini di mana anda merasa bahawa tidak kira-kira lapisan yang anda pergi ke, anda merasa bahawa barang tidak boleh turun sangat rendah?

Dalam bentangan peranti yang lebih ideal, kita suka meletakkan cip penerima isyarat kelajuan tinggi di sisi yang sama, sama ada di permukaan atau di bawah. Alasan itu sangat mudah. Dalam kes ini, apabila kita tembak lubang dari pin pada lapisan permukaan ke lapisan dalaman, selama kita pergi ke lapisan bawah (peranti ditempatkan pada lapisan permukaan, jika ditempatkan pada lapisan bawah, ia adalah sebaliknya), sehingga dua kunci adalah ia akan menjadi relatif pendek melalui stub, yang membantu untuk meningkatkan kualiti pemindahan isyarat. Dan jangan selalu menyebutkan pengeboran belakang. Ia boleh memastikan kualiti dan menyimpan biaya dan aliran proses dengan mudah dan cepat. Saya percaya tiada siapa yang akan menolaknya, kan?

Namun, beberapa isyarat kelajuan tinggi tidak boleh meletakkan kedua-dua peranti di depan, nampaknya kita tidak memperhatikan kawat kelajuan tinggi ini. Adakah anda berfikir bahawa selama kita mahu memastikan penghantaran mereka dahulu, kita mesti mudah meletakkan mereka di permukaan dahulu, bukan? Sesetengah perkara bahkan tidak boleh dijamin oleh konkubin, walaupun jurutera PCB? Contohnya, salah satu peranti adalah pin dengan kabel kelajuan tinggi di kedua-dua sisi...

Sebenarnya, ada peranti-peranti seperti itu, dan mereka digunakan secara luas. Salah satu dari mereka adalah protagonis kita hari ini, jari emas PCIE. Ia ditemui dalam ramai rancangan kad anak perempuan PCIE kami. Pakej ini adalah struktur pad dua sisi. Kami telah mempunyai banyak kenalan dengan isyarat PCIE seperti ini baru-baru ini, dan mereka terutama digunakan dalam bidang intelijen buatan, yang sekarang sangat popular.

Pautan TX tersorot (Bagaimana untuk membahagi TX atau RX? Lihat kondensator) berada di lapisan bawah, dan cip utama kita ditempatkan pada lapisan permukaan, jadi wayar dalaman kita kelihatan tidak boleh dicapai ke lapisan mana. Kesan apabila ditempatkan pada sisi yang sama, sama ada ditempatkan pada lapisan atas atau lapisan bawah, akan ada salah satu kunci dengan bahagian panjang. Pada masa ini, saya boleh bayangkan suasana hati jurutera PCB sama bertentangan dengan situasi dalam gambar di bawah...

Selepas menyelesaikan ramalan sebelumnya, mari kita bercakap tentang kes yang artikel ini mahu menjelaskan. Isyarat ini menggunakan protokol PCIE3.0 (8Gbps), dan tebal papan adalah 2.0mm. Dalam edisi pertama, untuk menyimpan kos, pelanggan bertanya kepada kita jika kita boleh melakukannya tanpa pengeboran belakang, dan kemudian kelajuan tinggi Encik tidak panggil pelanggan pengeboran kembali setiap pusingan. Bahagian laluan adalah sekitar 60 juta, yang masih diterima untuk isyarat 8Gbps. Pelanggan juga mengundi untuk dewan dengan fikiran yang mencurigakan, tapi untungnya, ia tidak mengambil masa yang lama. Selepas kembali ke papan, pelanggan melakukan ujian PCIE (kad anak perempuan telah disisipkan ke pangkalan untuk ujian) dan mendapati bahawa ia benar-benar OK, dan tiada masalah dalam penghantaran.

Selepas semuanya baik-baik saja, pelanggan kemudian memulakan versi kedua lagi, dan terdapat beberapa perubahan kepada wayar lain, dan bahagian PCIE skema tidak berubah. Ia sepatutnya salinan langsung PCIE akan baik-baik saja, tetapi kerana jejak bawah perlu memberikan jalan kepada isyarat kelajuan lebih tinggi, ia mustahil untuk terus mengesan lapisan bawah menurut versi terdahulu. Pada masa ini, desainer PCB fikir bahawa akan ada panjang melalui stub bagaimanapun, dan kesan sepatutnya sama, jadi mereka meletakkan jejak pada lapisan atas simetrik ke lapisan bawah, jadi versi kedua pautan menjadi seperti ini ( Oleh kerana perbezaan antara kedua-dua akan dibandingkan kemudian, ia akan lebih meyakinkan bagi kita untuk membandingkan pautan yang sama dengan lapisan wayar berbeza).

Ini adalah apa yang saya katakan sebelumnya, tidak kira sama ada ia naik atau turun, akan ada panjang melalui barang yang tidak dapat dihindari. Sebenarnya, pada pandangan pertama, ia merasa sama, kerana masih ada panjang dan pendek melalui stub. Ini sebenarnya kes?

Mari kita bandingkan kedua-dua kes dengan simulasi, dan kehilangan transmisi mereka mempunyai kesimpulan yang sangat mengejutkan, iaitu, ia benar-benar sama. Seperti yang menunjukkan di bawah, selepas lelaki kelajuan tinggi telah mengesahkan ia lagi dan lagi. Pastikan ada dua lengkung yang sama. Lengkung merah ditutup oleh hijau...

Selepas memikirkannya, perkara yang sama adalah benar. Untuk sistem linear invarian masa ini. Sebenarnya, mereka sepatutnya sama. Teori ini tidak mahu menjelaskan terlalu banyak. Jika anda tertarik dengan istilah semacam ini, anda boleh mencarinya. Simpan letakkan, dari perspektif penerimaan terakhir, kali pertama adalah sama, dan kemudian urutan barang panjang dan barang pendek tidak dijaga apabila barang itu sama. tenaga sama apabila tenaga dihantar ke hujung penerima melalui oscilasi. Nampaknya kes ini tidak penting jika anda bergerak dari bawah ke atas atau dari bawah ke bawah?

Banyak kali apabila anda mempunyai kesimpulan bahawa anda berfikir betul, anda sering perlu menahan pukulan ramai orang. Contohnya, rakan sekerja menyarankan bahawa mereka patut diberi model penerima untuk melihat jika diagram mata sama? Okey, idea ini sangat bagus, kerana bagi ramai orang, parameter S jauh kurang intuitif daripada bentuk gelombang domain masa atau diagram mata, jadi selepas kita tambah model penerima untuk simulasi, kita segera membalikkan kesimpulan ini...

Pembuat PCB tiba-tiba akan mendapati bahawa ruang asal akan begitu besar, tinggi mata sebenarnya lebih dari 50 mV jauhnya. Kedua-dua kelihatan mempunyai bentuk gelombang yang baik, tetapi dalam pautan PCIE, ini hanya bahagian kad anak perempuan. Selepas memasukkan papan asas, margin penerimaan mesti sangat kecil, jadi ini sudah ruang besar.

Setelah terkejut, kami melihat kembali kehilangan kembalian dua pautan, dan akhirnya mendapati perbezaan.

Dari perspektif kehilangan kembalian, hasil versi satu akan lebih baik daripada versi dua. Inilah sebab perbezaan dalam diagram mata. Jadi untuk situasi seperti ini di mana akan sentiasa ada melalui stubs, pilihan lapisan laluan kita sebenarnya akan mempunyai pengaruh yang besar, dan kita tidak boleh lagi bergantung pada lapisan bawah atau lapisan atas menurut tradisi. Pada masa ini, masalah khusus mesti dianalisis secara terperinci.