Teknik PCB - Rancangan isyarat PCB kelajuan tinggi dan kaedah perisai

Dalam proses desain dan penghasilan papan sirkuit PCB kelajuan tinggi, jurutera perlu mula dengan tetapan kawat dan komponen untuk memastikan papan PCB ini mempunyai integriti penghantaran isyarat yang baik. Dalam artikel hari ini, kami akan memperkenalkan beberapa teknik kawat yang sering digunakan dalam rancangan integriti isyarat PCB untuk jurutera baru, berharap untuk membawa beberapa bantuan untuk kajian dan kerja harian orang baru.

Kabel papan sirkuit cetak PCB

Dalam proses desain papan sirkuit cetak PCB kelajuan tinggi, biaya sirkuit cetak substrat adalah proporsional dengan bilangan lapisan dan kawasan permukaan substrat. Oleh itu, di bawah premis tidak mempengaruhi fungsi sistem dan kestabilan, jurutera patut guna sekurang-kurangnya nombor lapisan untuk memenuhi keperluan desain sebenar, yang akan mengembangkan ketepatan kawat. Dalam rancangan kabel PCB, semakin besar lebar kabel Fine, semakin kecil selang, semakin besar saling bercakap antara isyarat, dan semakin kecil kuasa transmisi. Oleh itu, pemilihan saiz jejak mesti mempertimbangkan pelbagai faktor.

Dalam proses rancangan PCB, prinsip yang disusun oleh jurutera adalah terutama seperti ini:

Pertama-tama, perancang patut minimumkan bengkok petunjuk diantara pins peranti sirkuit kelajuan tinggi semasa proses kabel, dan guna garis melipat 45 darjah untuk mengurangkan refleksi luar dan sambungan antara satu sama lain isyarat frekuensi tinggi.

Kedua, apabila melaksanakan operasi kabel papan PCB, perancang patut pendek pemimpin antara pins peranti sirkuit frekuensi tinggi sebanyak yang mungkin dan alternatif antara lapisan pemimpin antara pins. Jejak isyarat digital frekuensi tinggi sepatutnya sejauh mungkin dari sirkuit analog dan sirkuit kawalan.

Selain tindakan pencegahan untuk kabel PCB yang disebutkan di atas, jurutera juga perlu berhati-hati bila berurusan dengan isyarat berbeza. Kerana isyarat perbezaan mempunyai amplitud yang sama dan arah yang sama, medan magnetik yang dijana oleh dua garis isyarat membatalkan satu sama lain keluar, yang boleh mengurangkan EMI secara efektif. Penjarakan garis perbezaan sering menyebabkan perubahan dalam impedance perbezaan, dan ketidakkonsistensi impedance perbezaan akan mempengaruhi integriti isyarat. Oleh itu, dalam kabel perbezaan sebenar, perbezaan panjang antara dua garis isyarat isyarat perbezaan mesti dikawal pada masa pinggir naik isyarat. Dalam 20% panjang elektrik. Jika syarat membenarkan, kawat perbezaan mesti memenuhi prinsip kembali ke belakang dan berada dalam lapisan kawat yang sama. Dalam tetapan ruang baris kawat berbeza, jurutera perlu pastikan ia sekurang-kurangnya sama dengan atau lebih daripada 1 kali lebar baris. Jarak antara jejak perbezaan dan garis isyarat lain sepatutnya lebih besar daripada tiga kali lebar garis.

Kaedah perisai dalam rekaan PCB kelajuan tinggi

Kadar pemindahan reka PCB kelajuan tinggi dan sistem kabel terus mempercepat, tetapi ia juga membawa kelemahan anti-gangguan tertentu. Ini kerana semakin tinggi frekuensi penghantaran maklumat, meningkat sensitiviti isyarat, dan tenaga mereka semakin lemah dan semakin lemah. Pada masa ini, sistem kabel lebih susah untuk gangguan.

Rancangan bentangan PCB kelajuan tinggi

Interferensi ada di mana-mana. Kabel dan peralatan akan mengganggu komponen lain atau diganggu serius oleh sumber lain gangguan, seperti: skrin komputer, telefon bimbit, motor elektrik, peralatan relai radio, pemindahan data dan kabel kuasa, dll. Selain itu, pendengar berpotensi, kejahatan siber, Dan hacker semakin meningkat kerana penerimaan maklumat kabel UTP akan menyebabkan kerosakan dan kerugian besar.

Terutama apabila menggunakan rangkaian data kelajuan tinggi, masa yang diperlukan untuk mencegah jumlah besar maklumat adalah jauh lebih rendah daripada masa yang diperlukan untuk mencegah pemindahan data kelajuan rendah. Pasangan berputar dalam pasangan berputar data boleh bergantung pada berputar sendiri untuk menentang gangguan luaran dan percakapan salib antara pasangan pada frekuensi rendah, tetapi pada frekuensi tinggi (terutama apabila frekuensi melebihi 250MHz), hanya bergantung pada pemutar pasangan wayar tidak lagi dapat mencapai tujuan anti-gangguan, dan hanya perisai boleh menentang gangguan luaran.

Fungsi lapisan perisai kabel adalah seperti perisai Faraday, isyarat gangguan akan memasuki lapisan perisai, tetapi tidak ke dalam konduktor. Oleh itu, penghantaran data boleh berjalan tanpa gagal. Kerana kabel yang dilindungi mempunyai emisi radiasi yang lebih rendah daripada kabel yang tidak dilindungi, transmisi rangkaian diharamkan daripada ditangkap. Rangkaian yang dilindungi (kabel dan komponen yang dilindungi) boleh mengurangi secara signifikan aras radiasi tenaga elektromagnetik yang mungkin ditangkap apabila memasuki persekitaran sekitar.

Pemilihan perisai bagi medan gangguan berbeza Ada dua jenis utama medan gangguan: gangguan elektromagnetik dan gangguan frekuensi radio. Penggangguan elektromagnetik (EMI) adalah penggangguan frekuensi rendah. Motor, lampu fluorescen, dan garis kuasa adalah sumber biasa gangguan elektromagnetik. Pergangguan frekuensi radio (RFI) merujuk kepada gangguan frekuensi radio, terutamanya gangguan frekuensi tinggi. Radio, siaran televisyen, radar dan komunikasi tanpa wayar lain adalah sumber umum gangguan frekuensi radio.

Untuk perlawanan terhadap gangguan elektromagnetik, pilihan perisai tergelincir adalah yang paling berkesan kerana ia mempunyai perlawanan kritik yang lebih rendah; untuk gangguan frekuensi radio, perisai foli adalah yang paling berkesan, kerana perisai tergeledah bergantung pada perubahan panjang gelombang, dan ruang yang ia hasilkan membuat isyarat frekuensi tinggi bebas masuk dan keluar konduktor; dan untuk medan gangguan campuran frekuensi tinggi dan rendah, kaedah perlindungan campuran lapisan folio dan jaringan berdiri dengan fungsi perlindungan jalur lebar patut diadopsi. Secara umum, semakin tinggi perlindungan melindungi mata, semakin baik kesan melindungi.