Технология PCB - высокочастотная высокоскоростная задача проектирования PCB

сейчас, high-frequency and high-speed проектирование PCB войти в основное русло, and every PCB Layout engineer should be proficient. След., Banermei will share with you some of the design experience of hardware experts in high-frequency and high-speed PCB circuits, надеюсь, это всем поможет.

Какие проблемы могут возникнуть при проектировании высокочастотной и высокоскоростной PCB

1. как избежать высокочастотных помех?

основной идеей предотвращения высокочастотных помех является сведение к минимуму электромагнитных помех высокочастотных сигналов, т.е. Вы можете увеличить расстояние между высокоскоростными и аналоговыми сигналами или добавить рядом с аналоговым сигналом заземляющую защиту / шунт записи. Внимание также обращается на шумовые помехи от цифрового заземления до имитации приземления.

2. как учитывать согласование сопротивлений при проектировании высокоскоростных схем проектирование PCB schematics?

при проектировании высокоскоростной схемы PCB, согласование импедансов является одним из элементов конструкции. The impedance value has an absolute relationship with the wiring method, such as walking on the surface layer (microstrip) or inner layer (stripline/double stripline), distance from the reference layer (power layer or ground layer), ширина монтажа, PCB material, сорт. Both will affect the characteristic impedance value of the trace. То есть, the impedance value can only be determined after wiring. В общем, simulation software cannot take into account some wiring conditions with discontinuous impedance due to the limitation of the circuit model or the mathematical algorithm used. сейчас, only some terminators (termination), последовательное сопротивление, can be reserved on the schematic diagram. уменьшение влияния разрыва сопротивления линии следа. The real solution to the problem is to try to avoid impedance discontinuities when wiring.

три. какие аспекты правил EMC и EMI должны учитываться конструкторами при проектировании высокоскоростных PCB?

Обычно при проектировании EMI / EMC необходимо учитывать как радиационные, так и трансмиссионные аспекты. первый относится к высокочастотной части (< 30мгц), а второй - к низкочастотной части (< 30мгц). Поэтому ты не можешь просто сосредоточиться на ВЧ - диапазоне, игнорируя нижнюю частоту. хорошее проектирование EMI / EMC должно начинаться с учета расположения оборудования, расположения стека PCB, важных методов подключения, выбора оборудования и т.д. если раньше не было лучших договоренностей, то они будут разрешены позднее. Это будет преуспевать, увеличивая расходы. например, расположение часового генератора не должно быть близко к внешнему соединению. сигнал с большой скоростью следует передавать как можно больше на внутренний слой. обратите внимание на совпадение характеристических сопротивлений и непрерывность опорного слоя, чтобы уменьшить отражение. чтобы снизить высоту, скорость преобразования сигналов, движущихся устройством, должна быть как можно меньше. при выборе развязывающего / обходного конденсатора частотный элемент должен следить за тем, отвечает ли его частотная реакция требованиям снижения уровня шума на поверхности питания. Кроме того, обратите внимание на путь возврата тока высокочастотных сигналов, чтобы площадь контура была как можно меньше (т.е. Вы также можете разделить землю, чтобы контролировать уровень высокочастотного шума. Наконец, правильно выбрать место приземления между PCB и оболочкой.

как выбрать PCB?

выбор PCB - панелей должен быть сбалансирован с выполнением проектных требований и крупномасштабным производством и издержками. проектные требования включают в себя электрические и механические компоненты. как правило, такие материалы имеют более важное значение при проектировании высокоскоростных PCB - панелей (частота которых превышает ГГц). например, потеря диэлектрика на частотах нескольких ГГц будет оказывать значительное влияние на затухание сигнала и может быть нецелесообразной для часто используемых материалов FR - 4. В случае электричества обратите внимание, подходят ли для расчётной частоты диэлектрические константы и диэлектрические потери.

как можно удовлетворить потребности в области EMC, не создавая чрезмерного бремени расходов?

The increased cost of PCB board due to EMC is usually due to the increase of the number of ground layers to enhance the shielding effect and the addition of ferrite bead, дроссель и другие высокочастотные гармоники. In addition, обычно необходимо согласовать структуру защиты других учреждений, чтобы вся система прошла по требованиям EMC. Ниже представлены лишь некоторые технологии проектирования панелей PCB, позволяющие уменьшить эффект электромагнитного излучения от схем.

Попробуйте выбрать устройство с медленной скоростью преобразования сигнала, чтобы уменьшить высокочастотную составляющую сигнала.

Pay attention to the placement of high-frequency components, не слишком близко к внешнему соединению.

обратите внимание на совпадение сопротивлений высокочастотного отражения и излучения с высокочастотными сигналами, проводами и траекториями их обратного течения.

на каждом устройстве установлены достаточные и надлежащие развязывающие конденсаторы на зажимах питания, чтобы уменьшить шумы на поверхности электропитания и на прилегающей пласте. особое внимание уделяется совместимости частотных и температурных характеристик конденсаторов с проектными требованиями.

The ground near the external connector can be properly separated from the ground, заземление соединителя можно соединить с ближайшим шасси.

рядом с некоторыми специальными высокоскоростными сигналами можно надлежащим образом использовать заземляющую защиту / шунтовое сопровождение. Но обратите внимание на влияние защитной / разделительной линии на сопротивление характеристики линии следов.

уровень питания уменьшается с поверхности земли на 20H, а H - расстояние между слоем питания и наземным слоем.

6.2G какие аспекты проектирования, монтажа и компоновки высокочастотной PCB выше следует принимать во внимание?

High-frequency PCBs above 2G belong to the design of radio frequency circuits and are not within the scope of discussion of high-speed digital circuit design. схема и проводка радиочастотных схем следует рассматривать вместе с схемой, Потому что размещение и проводка создадут эффект распределения. и, some passive devices in the design of radio frequency circuits are realized through parameterized definitions and special-shaped copper foils. поэтому, EDA tools are required to provide parameterized devices and edit special-shaped copper foils. у boardstation Mentor есть специальный модуль проектирования радиочастот, который может удовлетворить эти требования. Moreover, общее проектирование радиочастот требует специального инструмента для анализа радиочастотных схем. Самая известная в отрасли компания - Angeleon eesoft, which has a good interface with Mentor's tools.

7. повлияет ли увеличение числа испытательных точек на качество высокоскоростных сигналов?

влияет ли оно на качество сигнала в зависимости от способа добавления испытательной точки и скорости сигнала. По сути, дополнительные точки тестирования (не использовать существующие пропускные отверстия или кнопки DIP в качестве контрольных точек) могут быть добавлены в измерительную линию или же удалены из нее. первый соответствует добавлению небольшого конденсатора в сеть, а второй - дополнительной ветви. оба сценария в большей или меньшей степени воздействуют на высокоскоростные сигналы в зависимости от частотной и краевой скорости сигнала. с помощью симуляции можно определить размер воздействия. в принципе, чем меньше точка тестирования, тем лучше (конечно, она должна удовлетворять требованиям тестового инструмента), тем короче ветка, тем лучше.