Технология PCB - метод избежания эффекта высокоскоростной линии передачи PCB

In view of the effects introduced by the high-speed PCB transmission line problem, Мы обсудим пути контроля за этими последствиями в следующих областях:.

1 строго контролировать длину критического сетевого кабеля

если в проекте есть быстродействующая переходная кромка, the problem of the transmission line effect on the PCB must be considered. В настоящее время такие проблемы возникают в связи с широко используемыми чипами на быстрых интегральных схемах с очень высокими тактовыми частотами. There are some basic principles to solve this problem: if CMOS or TTL circuits are used for design, рабочая частота менее 10 МГц, and the wiring length should not be greater than 7 inches. длина соединения не должна превышать 1.50 МГц на 5 дюймов. если рабочая частота достигает или превышает 75 МГц, the wiring length should be 1 inch. максимальная длина монтажа на кристалле из арсенида галлия должна составлять 0.3 inches. Если превышает этот стандарт, будут проблемы с линией электропередачи.

2 логически запланированная линейная топология

Another way to solve the effect of high-speed PCB transmission lines is to select the correct wiring path and terminal topology. топологическая структура проводов означает последовательность проводки и проводки кабеля сети. When using high-speed logic devices, если только длина ветви слежения не будет короче, signals with rapidly changing edges will be distorted by the branch traces on the signal trunk trace. в нормальных условиях, PCB routing uses two basic topologies, маршрутизация и распределение типа звезды.

проводки для цепей хризантемы, электропроводка начинается с конца привода и поступает в каждый приёмный конец по очереди. If a series resistance is used to change the signal characteristics, расположение тандемного сопротивления должно быть близко к концу привода. In terms of controlling the high-order harmonic interference of the wiring, лучше всего проводка. However, такой способ проводки низкий, and it is not easy to distribute 100%. В настоящем проекте, Мы установим длину ветвей в цепи хризантемы как можно короче. The safe length value should be: Stub Delay <= Trt *0.1.

например, длина конца разветвленной цепи TTL должна быть меньше 1,5 дюйма. Эта топологическая структура занимает меньше места для проводов, которые можно соединить с концом резистора. Тем не менее эта конструкция проводки делает асинхронным Прием сигналов с разных концов приёма сигналов.

звездная топологическая структура может эффективно избежать асинхронных проблем синхронизирующих сигналов, but it is very difficult to manually complete the wiring on the high-density PCB board. использование автомаршрутизатора - лучший способ завершить звездную проводку. Terminating resistors are required on each branch. сопротивление оконечного резистора должно соответствовать сопротивлению соединительной характеристики. Это может быть вычислено вручную или с помощью инструмента CAD для расчета значений сопротивлений характеристик и зажимов для согласования сопротивлений.

в двух предыдущих примерах использовались простые оконечные резисторы. На самом деле, можно выбрать более сложные терминалы. Первый параметр - согласующий терминал RC. РК - согласующий терминал может уменьшить энергопотребление, но может использоваться только при относительной стабильности сигнала. Этот метод лучше всего подходит для совпадения сигналов часовой линии. недостаток в том, что емкость в согласующем терминале РК может повлиять на форму и скорость распространения сигнала.

согласующий зажим с последовательным сопротивлением не приведет к дополнительным расходам мощности, but will slow down the signal transmission. Этот метод применяется к шинному приводу. преимущества согласующего зажима последовательным сопротивлением заключаются в том, что можно уменьшить количество перевозимого оборудования и плотность монтажа.

последний способ - отделить терминал от терминала. Таким образом, согласующие компоненты должны быть размещены в конце приема. преимущество в том, что он не снижает сигнал и может хорошо избегать шума. обычно используется для ввода TTL (ACT, HCT, FAST).

Кроме того, необходимо рассмотреть вопрос о том, чтобы терминал соответствовал типу упаковки резистора и типу монтажа. как правило, резистор, прикрепленный к поверхности SMD, менее индуктивно, чем пропускающий элемент, поэтому предпочтительным является элемент SMD. если вы выбираете обычный вертикальный резистор, то есть два параметра установки: вертикальный и горизонтальный.

в вертикальном режиме установки зажима резистора очень коротка, что позволяет снизить тепловое сопротивление между резистором и платы, что облегчает распространение тепла резистора в воздух. но более длинная вертикальная установка увеличит резистор. из - за низкого уровня монтажа горизонтальный монтаж имеет низкую индуктивность. Тем не менее, сопротивление перегрева будет дрейфовать. В худшем случае сопротивление станет разомкнутым, что приведет к сбоям в работе PCB - терминала слежения и станет потенциальным фактором неисправности.

3 способа подавления электромагнитных помех

A good solution to the signal integrity problem will improve the electromagnetic compatibility (EMC) of the PCB board. очень важно обеспечить хорошее заземление панелей PCB. It is very effective to use a signal layer with a ground layer for complex designs. Кроме того, minimizing the signal density of the outermost layer of the circuit board is also a good way to reduce electromagnetic radiation. Этот метод может быть реализован путем "конструирования" конструкции и производства PCB с использованием технологии "поверхностного слоя". The surface area layer is realized by adding a combination of a thin insulating layer and micro-holes used to penetrate these layers on a common process PCB. сопротивление и емкость могут быть захоронены под поверхностью, and the trace density per unit area will be nearly doubled. Уменьшить размер PCB. The reduction of PCB area has a huge impact on the topological structure of the trace, Это означает уменьшение токового контура, the length of the branch trace is reduced, электромагнитное излучение примерно пропорционально площади токового кольца; одновременно, the small size feature means high-density lead Foot-packaged devices can be used, это, в свою очередь, снижает длину проводов, thereby reducing the current loop and improving the electromagnetic compatibility characteristics.

4 другие доступные технологии

мгновенная сверхмодуляция для уменьшения напряжения питания кристаллов на интегральных схемах, a decoupling capacitor should be added to the integrated circuit chip. Это позволяет эффективно удалять заусенцы на питании и уменьшает радиацию контура питания на печатную пластину.

удаление заусенцев лучше всего происходит тогда, когда емкость развязки непосредственно связана с силовой пяткой интегральной схемы, а не с силовым слоем. Именно поэтому в некоторых розетках имеются развязывающие конденсаторы, а в некоторых из них расстояние между развязывающими конденсаторами и оборудованием является достаточно небольшим.

Любые высокоскоростные и мощные устройства должны быть, насколько это возможно, объединены, чтобы снизить переходное перерегулирование напряжения питания.

Если нет слоя питания, the long power connection will form a loop between the signal and the loop, стать источником излучения и чувствительным контуром.

The situation where the След PCB формирование контура, не проходящего через одну и ту же или другую сеть. Если контур проходит через один и тот же сетевой кабель, it constitutes a closed loop. В обоих случаях, antenna effects (wire antennas and loop antennas) are formed. антенна излучает эмиссию EMI извне и сама по себе является чувствительным контуром. The closed loop is a problem that must be considered because the radiation it generates is approximately proportional to the area of the closed loop.