PCB Teknik - Yüksek hızlı PCB tasarımı

Yüksek hızlı PCB çokatı tahtasında, bir katından bir bağlantı çizgisinin başka bir katına bağlantı çizgisinin üzerinde sinyal yayılması gerekiyor. Frekans 1GHz'den daha düşük olduğunda, vias bağlantısında iyi bir rol oynayabilir. Parazitik kapasitesi ve induktans ihmal edilebilir.

Yüksek hızlı PCB, frekans 1 GHz'den yüksek olduğunda, yolculuğun parazitik etkisi sinyal büyüklüğüne ihmal edilemez. Bu sırada, yolculuğun yayınlama yolunda kesici bir impedance noktası olarak görünüyor, bu da sinyal refleksiyonu, gecikme ve düzenlenmeye sebep olacak. Ve diğer sinyal bütünlük sorunları.

Sinyal delik aracılığıyla başka bir katına gönderildiğinde sinyal çizgisinin referans katı da delik sinyali aracılığıyla geri dönüş yolu olarak servis eder ve geri dönüş akışı referans katlarının arasında kapasitel bağlantı aracılığıyla akışacak ve yeryüzü sıçması gibi problemler yaratacak.

Araştırma türü

Vias genelde üç kategoriye bölüler: delikler, kör delikler ve gömülü delikler arasından.

Kör delik: Basılmış devre tahtasının üstünde ve a şağıdaki yüzeylerinde, yüzey devrelerinin bağlantısı ve aşağıdaki devre bağlantısı için kullanılan bazı derinliklerle, deliğin derinliklerini ve deliğin altındaki elyazlığı genelde belli bir orandan fazla değildir.

Gömülmüş delik: basılı devre tahtasının iç katında bulunan bağlantı deliğine yönlendirir. Bu devre tahtasının yüzeyine uzanmaz.

Döşekten: Bu tür delik bütün devre tahtasından geçer ve iç bağlantı veya komponent yerleştirme deliği olarak kullanılabilir. Çöplükler arasından işlemde ve düşük maliyetlerde uygulamak daha kolay olduğundan dolayı genellikle basılı devre tahtalarında kullanılır.

Parazitik kapasite

Aracılığı kendisine parazit kapasitesi var. Eğer yolculuğun yeryüzündeki yeryüzündeki yeryüzündeki deliğin diametri D2 ise, yolculuğun elmesi D1'dir, PCB'nin kalınlığı T'dir ve tahta substratının dielektrik constant ε'dir, yolculuğun parazitik kapasitesi eşittir:

C =1. 41εTD1/(D2- D1)

Devre üzerindeki deliğin parazitik kapasitesinin en önemli etkisi sinyalin yükselmesi ve devre hızını azaltmak. Kapacitans değeri daha küçük, etkisi daha küçük.

Parazitik vial indukatörü

Kendi aracılığıyla parazit etkisi var. Yüksek hızlı dijital devrelerin tasarımında, yolculuğun parasitik etkisinden sebep olan zarar parasitik kapasitenin etkisinden daha büyükdür. Aracılığın parazit seri indukatörü bypass kapasitörünün fonksiyonunu zayıflatır ve tüm güç sisteminin filtreleme etkisini zayıflatır. Eğer L aracılığın indukatyonu gösterirse, h aracılığın uzunluğudur ve d orta deliğin diametridir, yolculuğun parazitik indukatyonu benziyor:

L=5.08hï¼»ln(4h/d) 1ï¼½

Formülden görülebilir ki, yolculuğun elmasının induktans üzerinde küçük bir etkisi var ve yolculuğun uzunluğu induktans üzerinde en büyük etkisi var.

Yüksek hızlı PCB tasarımı ile

Yüksek hızlı PCB tasarımında, basit görünüşe göre, devre tasarımına büyük negatif etkiler getirir. Viyatların parasitik etkileri tarafından sebep olan negatif etkileri azaltmak için tasarımda böyle yapılabilir:

(1) Ölçümle mantıklı bir seçin. Çok katı genel yoğunluklu PCB tasarımı için 0.25mm/0.51mm/0.91mm (sürüklenen delikler/pads/POWER izolasyon alanı) vialları kullanmak daha iyi; Bazı yüksek yoğunlukta PCB için, 0.20mm/0.46, mm/0.86mm vialları için de kullanılabilir, aynı zamanda kullanılmaz vialları deneyebilirsiniz; güç ya da toprak vialları için, impedance düşürmek için büyük ölçü kullanarak düşünebilirsiniz;

(2) POWER izolasyon bölgesi daha büyük, daha iyi, PCB'deki yoğunluğu üzerinden, genelde D1=D2+0.41;

(3) PCB'deki sinyal izleri mümkün olduğunca değiştirmemeli, yani bu şekiller mümkün olduğunca azaltılmalı;

(4) Daha ince bir PCB kullanımı yolculuğun iki parazitik parametrini azaltmak için yararlı;

(5) Güç ve toprak piyonların şişelere yakın olması gerekiyor. Şifreler ve çatlar arasındaki ilk kısa sürece, daha iyi, çünkü onlar artıracaklar. Aynı zamanda, güç ve toprak liderleri impedansı azaltmak için mümkün olduğunca kalın olmalı;

(6) Sinyal için kısa mesafe dönüşü sağlamak için sinyal katmanın fırçalarına bazı yerleştirme fırçalarını yerleştirin.

Yüksek hızlı PCB, yolculuğun uzunluğu da yolculuğun etkisine etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Yukarı ve aşağı katlar için kullanılan delikler üzerinde uzunluğu PCB kalıntısına eşit. PCB katlarının sayısında sürekli yükselmesi yüzünden PCB kalıntısı sık sık 5 mm'den fazla ulaşır. Ancak, yüksek hızlı PCB tasarımında, vialların sorunlarını azaltmak için, vialların uzunluğu genelde 2,0 mm içinde kontrol ediler. 2,0 mm'den fazla uzunluğu olan viallar için impedance yoluyla devamlılığı belli şekilde geliştirilebilir. Uzunların uzunluğu 1,0 mm ya da az olduğunda, delik diametriyle en iyisi 0,20 mm-0,30 mm.