Дизайн PCB - техника проводки высокочастотных схем

(1) Wiring skills for high-frequency circuits

High-frequency circuits tend to have high integration and high wiring density. использование многослойных плат не только необходимо для проводки, Это также эффективное средство уменьшения помех.

Чем меньше сгибается провод между зажимами высокочастотных схем, тем лучше. провода высокочастотных цепей лучше всего использовать полную линию, которая должна вращаться. может вращаться через ломаную или дугу под углом 45°. это требование применяется только для повышения прочности медной фольги в низкочастотных схемах, а в высокочастотных схемах - для удовлетворения. требование уменьшить внешние эмиссии высокочастотных сигналов и связи между ними.

Чем короче зажим устройства высокочастотной цепи, тем лучше.

The fewer lead слой of high-frequency circuit device pins alternate, лучше. That is, the fewer vias (Via) used in the component connection process, лучше. It is measured that one via can bring about 0.емкость распределения 5pF, and reducing the number of vias can significantly increase the speed.

Что касается высокочастотной проводки, то обратите внимание на последовательное включение проводов, подключенных к проводам сигнализации. если не удается избежать параллельного распределения, то можно значительно уменьшить помехи, располагая большой площадью по другую сторону линии параллельных сигналов. горизонтальная эксплуатация в одном и том же слое почти неизбежна, но направление двух соседних слоев должно быть перпендикулярно друг другу.

Каждый блок интегральной схемы (IC) должен быть расположен как минимум один высокочастотный конденсатор развязки, который должен быть как можно ближе к устройству Vcc.

When the analog ground wire (AGND), digital ground wire (DGND), сорт. are connected to the public ground wire, дроссель высокой частоты. In the actual assembly of the high-frequency choke link, высокочастотный ферритовый магнит в центре с металлической нитью. It can be used as an inductor in the schematic diagram, Сборка и монтаж печатная плата component library. переместить его вручную в нужное место рядом с общественным заземлением.

(2) Design method of electromagnetic compatibility (EMC) in печатная плата

выбор печатная плата base material and the setting of the number of печатная плата layers, the selection of electronic components and the electromagnetic characteristics of electronic components, компоновка компонентов, the length and width of the interconnection lines between components, сорт. all restrict the electromagnetic compatibility of the печатная плата. The integrated circuit chip (IC) on the печатная плата is the main energy source of electromagnetic interference (EMI).

1. Wiring rules in the electromagnetic compatibility (EMC) проектировать of high-frequency digital circuit печатная плата

высокочастотные цифровые Сигнальные кабели должны быть короче, как правило, менее 2 дюймов (5 см), чем короче, тем лучше.

Основные линии сигнализации лучше сконцентрировать в центре города печатная плата board.

тактовые цепи должны быть близки к центру панели печатная плата, секторный вывод часов должен быть соединен цепью хризантемы или параллельным образом.

линия электропитания должна быть как можно дальше от высокочастотной цифровой линии сигнализации или изолирована от нее. распределение энергии должно быть низким индуктивностью (многоканальный дизайн). слой питания в многослойной печатная плата, прилегающий к коллекторной толще, эквивалентен конденсатору, играющему фильтрующую роль. те же слои электропроводки и заземления должны быть как можно ближе. медная фольга вокруг слоя питания должна быть сокращена в 20 раз на расстояние между двумя плоскими слоями, с тем чтобы обеспечить более высокую производительность системы EMC. нельзя разделять плоскость Земли. Если высокоскоростные линии сигнализации должны быть отделены от уровня электропитания, то рядом с линией сигнализации следует установить несколько мостовых конденсаторов с низким сопротивлением.

провод, используемый для входных и выходных зажимов, должен стараться избегать соседства и параллелизма. лучше добавить заземление между проводами, чтобы избежать обратной связи.

При толщине медной фольги 50 мкм и шириной 1 - 1,5 мм при прохождении токов 2А температура провода будет ниже 3°C. проводник печатная плата должен быть максимально широким. для сигналов интегральных схем, особенно цифровых схем, обычно используется ширина линии 4mil - 12mil. линии электропитания и заземления лучше использовать ширину линии более 40 мм. минимальное расстояние между проводами определяется главным образом сопротивлением изоляции между проводами и напряжением пробоя. в худшем случае обычно выбирается расстояние между проводами больше 4миля. для уменьшения помех между проводами, при необходимости, можно увеличить расстояние между проводами и вставить заземление в качестве изоляции между проводами.

во всех слоях печатная плата цифровая сигнализация может быть установлена только в цифровой части платы, а аналоговый сигнал может быть установлен только в аналоговой части платы. заземление низкочастотных схем должно быть максимально возможным в одном месте параллельно с приземлением. в тех случаях, когда фактическая проводка затруднена, ее часть может быть соединена последовательно, а затем заземлена параллельно. для достижения разделения аналоговых и цифровых источников электропитания проводка не может быть разделена между разделенными энергоносителями. сигнальная линия, которая должна пересекать зазор между раздельными источниками энергии, должна располагаться на покрытии, расположенном вблизи заземления большой площади.

Проблема электромагнитной совместимости, возникающая в связи с питанием и заземлением в печатная плата, состоит главным образом в двух вопросах: шуме питания и шуме заземления. в зависимости от размера тока панели печатная плата, старайтесь увеличить ширину линии электропитания и уменьшить сопротивление контура. В то же время, выравнивание линий электропитания и заземления по направлению передачи данных поможет повысить устойчивость к шуму. В настоящее время шум от источника энергии и уровня земли может быть установлен только опытными инженерами по умолчанию, измеряя емкость прототипа продукта или развязывающего конденсатора.

правила компоновки при проектировании цифровых высокочастотных схем печатная плата (EMC)

схема должна быть уменьшена, and shorten the connection between high-frequency components as much as possible. расстояние между чувствительными частями не должно быть слишком близко, and the input and output components should be as far away as possible.

расположение элементов функциональных схем в соответствии с потоком цепи, чтобы схема была удобной для обращения сигналов и чтобы сигнал сохранялся в том же направлении, насколько это возможно.

в центре каждого узла функциональной схемы находится его расположение. компоновка элементов на печатная плата должна быть равномерной, упорядоченной и компактной, а соединение проводов между элементами должно быть как можно короче.

печатная плата разделен на отдельные и разумные зоны аналоговых схем и цифровых схем, а коммутаторы A / D размещены между двумя разделами.

One of the conventional methods of печатная плата электромагнитная совместимость спроектирована для установки соответствующих развязывающих конденсаторов на каждом из ключевых компонентов системы печатная плата.

Iii) Анализ целостности сигналов (SI)

полнота сигнала (Signal Integrity, полнота сигнала) называется SI, что означает качество сигнала на линии сигнала, а также способность сигнала реагировать в цепи правильно по времени и напряжению.

высокая скорость переключения чипов интегральных схем (IC) или логических устройств, неправильное расположение оконечной сборки или неверная проводка высокоскоростных сигналов могут приводить к отражению, интерференции, перенапряжению и недочету. Проблемы целостности сигналов (следующие) и вызова (звонки) могут привести к тому, что система выводит неправильные данные, схемы могут не работать нормально или вообще не работать.

целостность и дизайн сигнала печатная плата

In печатная плата design, печатная плата designers need to integrate the схема and wiring of components and which SI problem solving methods should be used in each case to better solve the signal integrity problem of the печатная плата board. In some cases, выбор IC определяет количество и серьезность проблем SI. Switching time or edge rate refers to the rate of IC state transition. скорость края IC, the higher the possibility of SI problems. очень важно правильно прекратить устройство.

The commonly used method to reduce signal integrity problems in проектирование печатная плата is to add termination components on the transmission line. в процессе завершения, it is necessary to weigh the requirements of the number of components, скорость переключения сигналов и мощность цепи. For example, Добавить терминальный компонент печатная плата дизайнер меньше пространства для проводки, and it will be more difficult to add termination components in the later stages of the layout process, Потому что необходимо резервировать надлежащее место для новых частей и соединений. поэтому, at the beginning of the печатная плата layout, it is necessary to figure out whether termination components need to be placed.