Новости PCB - дистрибутивные элементы проектирования PCB

по сравнению с однополюсной передачей сигнала разностная передача имеет много преимуществ:

помехоустойчивость сильна, поскольку связь между двумя треками дифференциальной записи очень хорошо. когда есть помехи от внешних помех, они почти одновременно связаны между двумя линиями, приемный конец обеспокоен разницей между двумя сигналами, поэтому можно полностью устранить внешние симулятивные шумы;

эффективное подавление электромагнитных помех. по той же причине, в силу противоположности полярности двух сигналов, электромагнитное поле, излучающее их излучение, может нейтрализоваться. Чем теснее связь, тем меньше электромагнитной энергии, высвобождаемой во внешний мир;

точное определение места по времени. Поскольку переключатель разностных сигналов находится на перекрестке двух сигналов, в отличие от однополюсного сигнала, однополюсный сигнал зависит от высокого порогового напряжения и низкого порогового напряжения, и поэтому он меньше зависит от процессов и температуры, что позволяет уменьшить погрешность времени. Он также лучше подходит для проектирования схем с низким амплитудным сигналом.

For PCB engineers, Наиболее тревожным является то, как обеспечить, чтобы преимущества дифференциальных сигналов в полной мере использовались при фактической проводке. Anyone who has been exposed to проектирование PCB общее требование о дифференцировании, То есть, "equal length and equal distance". но все эти правила не применяются механически, and many engineers seem to have not done an in-depth analysis of the actual design and processing of differential line pairs. Ниже будут рассмотрены некоторые общие элементы дифференциальных сигналов PCB проектирование PCB.

1 equal length

для обеспечения того, чтобы две разностные сигналы оставались противоположными полярности. любой разрыв между двумя линиями передачи может привести к тому, что частично разностный сигнал превратится в общий сигнал, что серьезно скажется на качестве сигнала.

Такая же длина обеспечивает, насколько это возможно, одинаковую длину проводов двух сигналов разностной пары. обычно совпадение сигналов равномерной разности скоростей требуется в пределах ± 10 мин. Конечно, это более высокий запрос. Фактические значения могут рассчитываться путем разрешения нарушения сигнала (наклон, который можно найти в Руководстве по чип) и задержки передачи сигнала (обычно 180 кожных секунд на дюйм).

из - за расположения оборудования, распределения пят и т.д., разница между проводами, образующимися непосредственно в проводах, в большинстве случаев различна по длине, и необходимо ручное наматывание. ручная обмотка обычно проходит на выводе кристалла, чтобы уменьшить разрыв линии сопротивлений. На рисунке 1 показаны два обычных метода наматывания.

изометрия 2

равноудаленность призвана обеспечить непрерывность дифференциальных сопротивлений и уменьшить отражение. дифференциальное сопротивление является важным параметром для расчётных разностей. если разрыв не будет продолжаться, это повлияет на целостность сигнала. дифференциальное сопротивление можно рассматривать как эквивалентное сопротивление двух однополюсных линий сигнала, соединяемых последовательно. обычно эквивалентное сопротивление однополюсной сигнальной линии составляет 50 отключений, поэтому обычно дифференциальное сопротивление должно быть сохранено при 100 отключениях. параллельная проводка) для обеспечения того, чтобы дифференциальное сопротивление по отношению к разностной линии оставалось неизменным.

дифференциальное сопротивление связано с шириной линии, расстоянием проводов, последовательностью укладки листов, диэлектрической проницаемостью среды и многими другими параметрами. изготовитель проводит консультации и определяет такие параметры, как межлинейное расстояние. Следует отметить, что при загрузке разностных сигналов на различные слои многослойной PCB (в частности, при прокладке внутренних и внешних проводов) необходимо своевременно скорректировать расстояние между линиями, с тем чтобы компенсировать изменения характеристик, вызванные изменением диэлектрической проницаемости диэлектрика. по сравнению с разной длиной различные расстояния оказывают меньшее воздействие на Целостность сигналов. когда возникает коллизия между правилами равной длины и равных расстояний, сначала надо удовлетворять эквивалентность.

укладка листов в две части

The stacking of the PCB board is closely related to the signal coupling and shielding. одно из мнений заключалось в том, что дифференциация предоставляет друг другу обратный путь, so differential signals do not need a ground plane as a return path. Это неверное понимание. В общем, связь между дорожками дифференциальной записи очень мала, often only accounting for 10% to 20% of the coupling degree, важнее связь с землей, so the main return path of the differential trace still exists on the ground plane. в проектирование PCB, differential signals are required to be adjacent to at least one ground plane, лучше всего обе стороны примыкают к плоскости. The recommended stacking method is shown in Figure 2. качество сигнала снижается справа налево, but it can meet the basic requirements.

как высокоскоростная однополюсная линия, differential pairs also have integrity requirements for the reference ground plane. То есть, на пути к разностной паре, its reference ground plane must be continuous and cannot be divided, Как показано на диаграмме 3.

расстояние между 4 разностными и другими сигналами

Controlling the distance between the differential line pair and other signals can effectively reduce the interference of other signals on the differential line pair and suppress EMI [1]. Мы знаем, что энергия электромагнитного поля уменьшается с квадратом расстояния. Generally, the distance between the differential line pair and other signals is greater than 4 times the differential line width or 3 times the distance between the differential line pairs (в зависимости от того), whichever is greater. The influence of time is extremely weak and can basically be ignored. формула гласит:

50 > 4w и L > 3d,

Among them, L: расстояние между разностной линией и другими сигналами; W: ширина линии дифференциала; D: расстояние между линиями разностных линий.

В то же время расстояние между разностной линией и ее основной поверхностью также должно рассчитываться таким образом. Цель заключается в том, чтобы обеспечить симметричность двух дифференциальных линий и уменьшить шумы, связанные с общей модой.

окончание пары 5 разностей

усиление сопротивлений на линиях разностной передачи сверху является эффективным способом обеспечения согласования сопротивлений линии разностной передачи. The control of the terminal matching resistance should be based on different logic level interfaces, выбор подходящей цепи сопротивлений и параллельное нагружение, для достижения цели согласования импедансов .

В настоящее время наиболее распространенными дифференциальными сигналами являются LVDS и LVPECL. Ниже описывается метод прекращения этих двух сигналов.

(1) LVDS signal

LVDS - это техника с низкой амплитудной разностной сигнализацией, скорость передачи которой, как правило, составляет несколько сотен мб / С. привод сигналов LVDS состоит из источника тока, входящего в дистрибутивную схему привода, который обычно составляет 3,5 мA. оконечный резистор обычно должен быть соединен только между положительным и отрицательным сигналом.

2) сигнал LVPECL

LVPECL level signal is also one of the differential signal levels suitable for high-speed transmission, скорость передачи до 1гб/s. постоянный потенциал каждого сигнала одного канала ниже на 2В, чем напряжение привода сигнала. Therefore, время согласования терминала, сопротивление связи между линиями с положительной и отрицательной разностью, but each channel can only be single-ended matching.,Как показано на диаграмме 6.

It should be noted that, Развитие микроэлектроники, many device Производители PCB have been able to make the terminal matching resistance inside the device (you can find it in the chip manual) to reduce the work of проектирование PCBers. сейчас, it can no longer be terminated, Иначе повлияет на качество сигнала.

Другие вопросы, требующие внимания

при проектировании дихотомии PCB следует также учитывать следующие вопросы: Сведение к минимуму использования отверстий и других факторов, приводящих к разрыву сопротивлений; не использовать ломаную линию 90 °с, которую можно заменить дугой или ломаной линией 45°с; В случае необходимости для предотвращения любых помех между линиями дифференцирования используется разная дополнительная Горизонтальная сегрегация;

необходимо не только обеспечить, чтобы общая длина дорожки была одинаковой, но и обеспечить равную длину каждого участка дорожки (в случае импеданса, например розетки); Если нет необходимости, постарайтесь не добавлять тестовую прокладку в трубопровод дифференциала.