Новости PCB - 15 вопросов, касающихся методов проектирования PCB

1. как выбрать панель PCB?

The choice of панель PCB must strike a balance between meeting design requirements and mass production and cost
Design requirements include electrical and mechanical parts
Usually this material problem is more important when designing very высокая скорость PCB(frequency greater than GHz)
например, the commonly used FR-4 material, the dielectric loss (dielectric loss) at a frequency of several GHz will have a great influence on the signal attenuation, и может быть.

по электроэнергии, pay attention to whether the dielectric constant and dielectric loss are suitable for the designed frequency

как избежать высокочастотных помех?

основная идея предотвращения высокочастотных помех заключается в сведении к минимуму интерференции электромагнитного поля высокочастотных сигналов, which is the so-called crosstalk (Crosstalk)
Can increase the distance between the high-speed signal and the analog signal, или усилить наземную охрану/shunt traces next to the analog signal
Also pay attention to the noise interference from the digital ground to the analog ground

3. как решить проблему целостности сигнала в скоростном проектировании?

Signal integrity is basically a problem of impedance matching
The factors that affect impedance matching include the structure and output impedance of the signal source, характеристическое сопротивление траектории, характеристика нагрузки, топология сопровождения, сорт.
Решение - топологическая структура

как реализуется метод дифференциальной проводки?

в раскладке пары разностей есть два момента, которые требуют внимания. One is that the length of the two wires should be as long as possible, and the other is that the distance between the two wires (this distance is determined by the differential impedance) must be kept constant, that is, сохранять параллель.
There are two parallel ways, one is that the two wires run on the same wiring layer (side-by-side), and the other is that the two wires run on two adjacent layers above and below (over-under).
В общем, the former has more side-by-side implementations

5. только один выходной конец часовой линии как добиться дифференциальной проводки?
To use differential wiring, источник и приёмник тоже разностный сигнал, это имеет смысл.
поэтому, для часовых сигналов, имеющих только один выходной зажим, невозможно использовать дифференциальный провод.

можно ли добавить согласующий резистор между линиями в конце приема?

обычно разностное сопротивление между концами приема увеличивается, and its value should be equal to the value of the differential impedance
This way the signal quality will be better

7. Почему проводка разностной пары должна быть плотной и параллельной?

The wiring method of the differential pair should be appropriately close and parallel
The so-called appropriate proximity is because this spacing will affect the value of differential impedance, which is an important parameter for designing differential pairs
The need for parallelism is also because of the consistency of the differential impedance
If the two lines are suddenly far and near, дифференциальное сопротивление будет несогласованно, which will affect signal integrity and timing delay

8. How to deal with some theoretical conflicts in actual wiring
1. в основном, it is right to divide and isolate the analog/digital ground
It should be noted that the signal trace should not cross the divided place (moat) as much as possible, путь возврата энергии и сигналов не должен быть слишком большим.
2. The crystal oscillator is an analog positive feedback oscillation circuit. требуется устойчивый колебательный сигнал, it must meet the loop gain and phase specifications. размер колебаний этого аналогового сигнала легко поддается помехам. Even if ground guard traces are added, Это может не полностью изолировать помехи.
And too far away, шум на поверхности Земли также влияет на колебательную цепь с положительной обратной связью.
Therefore, the distance between the crystal oscillator and the chip must be as close as possible
3. It is true that there are many conflicts between high-speed wiring and EMI requirements
But the basic principle is that the resistance and capacitance or ferrite bead added by EMI cannot cause some electrical characteristics of the signal to fail to meet the specifications.
Therefore, it is best to use the skills of arranging traces and сборка PCB разрешить или уменьшить проблемы EMI, such as high-speed signals through the inner layer
Finally, the resistance capacitor or ferrite bead method is used to reduce the damage to the signal

9. как решить противоречие между высокоскоростной сигнализацией и автоматической проводкой?

сейчас, Большинство автоматических маршрутизаторов программного обеспечения с мощным монтажом установлены ограничения для управления методом наматывания и количество отверстий.
В некоторых случаях проекты, связанные с мощностью моталки и установлением ограничений для различных компаний EDA, отличаются друг от друга..
For example, whether there are enough constraints to control the way of serpentine winding, можно ли контролировать расстояние между дорожками, etc.
This will affect whether the routing method of the automatic routing can meet the designer's idea
In addition, ручная регулировка подключения также тесно связана с возможностями намотки.
For example, движительная способность траектории, пропускная способность, даже способность микроэлементов к продвижению медного покрытия, etc.
Therefore, выбор маршрутизатора с мощным двигателем намотки - это решение.
10. About test coupon

The test coupon is used to measure whether the characteristic impedance of the produced панель PCB meets the design requirements with TDR (Time Domain Reflectometer)
В общем, the impedance to be controlled has two cases: a single line and a differential pair
Therefore, the line width and line spacing on the test coupon (when there is a differential pair) should be the same as the line to be controlled
The most important thing is the location of the grounding point during measurement
In order to reduce the inductance of the ground lead, место приземления зонда ТДР обычно очень близко к вершине зонда. Therefore, расстояние и метод измерения сигнала между точками и местом приземления образца для согласования используемых зондов

при проектировании высокоскоростных PCB пропускные зоны в сигнальном слое могут быть покрыты медью, и как бронзовые покрытия на нескольких сигнальных слоях должны распределяться между поверхностью земли и силовыми установками?

В общем, most of the copper plating in the blank area is grounded
Just pay attention to the distance between the copper and the signal line when applying copper next to the high-speed signal line, because the applied copper will reduce the characteristic impedance of the trace a little
Also be careful not to affect the characteristic impedance of other layers, например in the structure of the dual stripline

12. можно ли рассчитывать характеристическое сопротивление линии сигнала на плоскости мощности с помощью модели микрополос?
можно ли использовать модель с ленточной линией для вычисления сигналов между силовыми и смежными пластами?

Да, when calculating the characteristic impedance, both the power plane and the ground plane must be regarded as the reference plane
For example, четырехслойный слой: верхний слой. At this time, модель характеристического импеданса верхнего слоя представляет собой микрополосную модель с опорным уровнем мощности

Может ли пункт тестирования на высокоплотных печатных платах автоматически создаваться с помощью программного обеспечения для удовлетворения потребностей в испытаниях в рамках серийного производства?

Generally, whether the test points automatically generated by the software meet the test requirements depends on whether the specifications for adding test points meet the requirements of the test equipment
In addition, Если провод слишком плотный и добавить тестовую точку очень строгий режим, there may be no way to automatically add test points to each segment of the line. Конечно, you need to manually fill in the places to be tested.

14. увеличение точки тестирования влияет на качество высокоскоростных сигналов?

влияет ли оно на качество сигнала в зависимости от способа добавления испытательной точки и скорости сигнала.
в основном, additional test points (do not use the existing perforation (via or DIP pin) as test points) may be added to the line or pulled out a short line from the line
The former is equivalent to adding a small capacitor on the line, the latter is an extra branch
Both of these conditions will affect the high-speed signal more or less, and the degree of the effect is related to the frequency speed of the signal and the edge rate of the signal.
The magnitude of the impact can be known through simulation
In principle, the smaller the test point, лучше (of course, it must meet the requirements of the test tool) the shorter the branch, the better

некоторые блоки PCB представляют собой систему, и как следует соединять заземляющие линии между плитами?

When the signal or power supply between each панель PCB быть взаимосвязанным, for example, if board A has a power supply or a signal is sent to board B, there must be an equal amount of current flowing from the ground back to board A (this is Kirchoff current law)
The current on this ground will find the place with the least impedance to flow back
Therefore, в каждом интерфейсе, whether it is power or signal interconnection, количество пяток, выделенных на сопротивление пласта, не должно быть слишком маленьким, чтобы понизить сопротивление, Это может уменьшить шум в наземном слое.
In addition, Вы можете также проанализировать весь контур тока, especially the part with a large current, and adjust the connection of the ground layer or ground wire to control the current flow (for example, make a low impedance somewhere so that most of the current flows from this Place to walk) to reduce the impact on other more sensitive signals