Новости PCB - проектирование канала управления импедансом PCB

поддерживать панель PCB signal integrity, a unique method of interconnecting layers (through-holes) to match printed line impedance should be used. с ростом скорости передачи данных выше 3gbps, целостность сигнала жизненно важна для успешной передачи данных. Circuit board designers try to eliminate every impedance mismatch along a high-speed signal path because of these impedance mismatches

To maintain PCB signal integrity, a unique method of interconnecting layers (through-holes) to match printed line impedance should be used.

As the speed of data communication increases to more than 3Gbps, signal integrity is crucial for the smooth transmission of data. Конструкторы платы пытались устранить все импедансы в пути высокоскоростного сигнала, Потому что эти импедансы могут вызвать тряску и уменьшить раскрываемость глаз данных, что не только сокращает расстояние передачи данных, It also minimizes the margin of general-purpose jitter specifications such as SONET (synchronous optical network) or XAUI (10Gb subsidiary cell interface).

увеличение плотности сигнала на печатных платах, требуется больше слоёв для передачи сигналов, and transmission via interlayer interconnections (through-holes) is inevitable. прошлое, through-holes have represented a significant source of signal distortion because their impedance is typically about 25 to 35 ω. такая большая импедансная прерывность позволит Уменьшить пропускную способность изображений 3DB и генерировать значительные колебания по скорости данных. поэтому, Конструкторы платы либо попытаются избежать использования сквозных отверстий в высокоскоростных схемах, либо попытаются применить новые технологии, сверление или слепое отверстие. These methods, хотя и полезна, can add complexity and greatly increase board costs.

два канала только два.длина 8 дюймов, but the effect of the through-hole is clearly visible. The conventional through hole (yellow curve) attenuates multiple frequencies, resulting in a smaller and slower rise time of the data graph than the impedance controlled through hole (green curve).

сопротивление рассогласованию должно быть как можно меньше. Даже если совпадение не совпадает, оно появляется на дискретной частоте кривой S21 и влияет на качество сигнала. достаточно удовлетворить такие важные проектные параметры, как расстояние, ширина печатных линий и ширина сварной зоны, можно увеличить сопротивление, чтобы контролировать производительность проходного отверстия. например, размер края (или зазора) отверстия сигнала имеет решающее значение. Это должно быть, по крайней мере, расхождение между отверстиями сигналов и поверхностными отверстиями диаметром A и D, с тем чтобы вогнутые кромки светового отверстия могли соприкасаться с наземными отверстиями. В противном случае металл, соединяющий пласты, слои питания или и те и другие, будет слишком близко к сигнальному проходному отверстию, создавая излишние дополнительные емкости, и снизит сопротивление проходного отверстия до расчетных 50 передач

Аналогичным образом, каждое отверстие, соединяющее верхнюю или нижнюю полосу с внутренней линией микрополости, образует короткий отрезок. короткий поперечный разрез почти незаметен, когда его длина меньше, чем время нарастания сигнала. Если короткая поперечная длина очень длинная, это может привести к значительным искажениям сигнала. например, в системе, в которой длительность подъема сигнала составляет около 50 ПС и скорость сигнала - 125гб / с, длина движения сигнала в 40 милях составляет около 14ps. в плохом случае корень является четверть длины волны на важной частоте, в результате чего корешок закорачивается на этой частоте, что приводит к исчезновению исходного сигнала.

Вышеприведенная формула предполагает, что сигнальное отверстие имеет тот же диаметр, что и наземное отверстие. чтобы использовать другой диаметр, необходимо изменить формулу емкости. конструктор должен выбрать диаметр проходного отверстия в зависимости от ширины линий печати, которые должны быть соединены. Если линия печати гораздо меньше, чем сквозное отверстие, то переход от линии печати к сварной зоне с сквозным отверстием приведет к ненужному импедансу разрыва. Конструкторы должны также рассмотреть вопрос о расстоянии между заземляющим отверстием и линией печати, которая должна быть соединена. когда расстояние между заземляющим отверстием и линией печати меньше расстояния между линией печати и справочным слоем, это может стать проблемой, которая приведет к дополнительной емкости печатных проводов и таким образом снизит сопротивление линии печати до менее чем 50 трансмиссивных соединений. например, на испытательной доске расстояние между линией сигнала и проходным отверстием земли составляет около 11 миллиметров, а линия печати - около 10 миллиметров.

Другим важным соображением конструкции является размер зоны сварки, так как для каждого проходного отверстия, соединяющего печатные линии, требуется зона сварки. зона сварки должна быть как можно меньше, так как расстояние от приварной зоны до проходного отверстия земли меньше, чем от проходного отверстия сигнала до проходного отверстия земли. из - за этих зон расстояние сокращается, емкость увеличивается, общее сопротивление снижается.

В типичном проекте, не всегда есть четыре заземленных отверстия. As long as the return current has a path from VDD to ground through a nearby by-pass capacitor, расположение проходного отверстия так же хорошо, как и.

например, сейчас рассматривается схемная плата, содержащая такую схему в выводе BGA с 1 - миллиметровой сеткой. Потому что это фиксированный вывод вывод вывод вывод вывод вывод вывод вывод вывод вывод вывод вывод вывод вывод вывод, так что только два внешних отверстие заземляется; Еще два проходных отверстия связаны с VDD. эта конструкция сквозного отверстия работает хорошо, поскольку она позволяет также соединять блоки SMD между VDD и заземлением в BGA.

Вы также можете использовать эту сквозную структуру для передачи разностных сигналов. разностный сигнал может разделить два наружных отверстия, чтобы сэкономить пространство платы. в связи с ограниченным внутренним пространством BGA "Deutsche Instruments" применяет этот подход в своей Комиссии по оценке передатчика XAUI. размер межпластового интервала не имеет значения для проходного отверстия, управляемого импедансом, поскольку конденсатор образуется через заземленное отверстие, а не через металлический слой. однако традиционное отверстие зависит от межслойной емкости. Поэтому, даже если толщина платы не изменяется, необходимо разработать специальные проходные отверстия для разных слоев упаковки.