PCB Teknik - Yüksek frekans devreleri için PCB düzenleme yeteneklerinin toplantısı

PCB, elektronik komponentler arasındaki devre bağlantısını ve fonksiyonu fark edebilecek, ve bu da elektrik teselli devre dizaynının önemli bir parçasıdır. Bugün bu makaleyi PCB tasarımında yüksek frekans devre sürücü teknikleri tanıtmak için kullanacağım.

Çoklu katı tahtası düzenlemesi:

Yüksek frekans devrelerinde yüksek integrasyon ve yüksek sürücü yoğunluğu vardır. Çoklu katlı tahtaların kullanımı sadece düzenlemek için gerekli değil, ama araştırmalarını azaltmak için etkili bir yol. PCB Düzenleme sahasında, bazı katlar ile yazılmış tahta boyutunun mantıklı bir seçimi, kalkanı kurmak için orta katından tam kullanabilir, en yakın yerleştirmeyi daha iyi anlayabilir, parazit etkinliğini düşürür ve sinyal transmisi uzunluğunu kısayabilir. Bütün bu metodları hâlâ yüksek frekans devrelerinin güveniliğine yararlı olduğu sürece, sinyal karşılaştırılmasının genişliğini azaltmak gibi. Aynı materyalle dört katı tahtasının sesi çift tarafından 20 dB daha aşağıdır. Ama bir sorun da var. PCB yarı katmanın sayısını daha yüksek, üretim sürecini daha karmaşık ve birim maliyeti daha yüksek. Bu, PCB tahtalarının uygun katları sayısını seçmek üzere, komponentler ve parçalarının düzenleme plan ı ve tasarımı tamamlamak için doğru düzenleme kurallarını kabul etmesi gerekiyor.

1. Yüksek hızlı elektronik aygıtların parçalarının arasındaki önlük düşmeleri daha az,

Yüksek frekans devre dönüşünün önderli kablosu tam doğru bir çizgi kabul etmek için en iyidir. 45 derece kırık bir çizgi ya da devre bir çizgi tarafından dönüştürebilir. Bu şartı sadece düşük frekans devrelerinde bakar yağmurunun ayarlama gücünü geliştirmek için kullanılır, yüksek frekans devrelerinde bu şartları yerine getirir. Bir şart dışarıdaki emisyonu ve yüksek frekans sinyallerinin karşılaşmasını azaltır.

2. Yüksek frekans devre cihazının parçaları arasındaki ön katı değişikliği daha az, daha iyi

Böyle adlandırılmış "katı değiştirmesi daha az, daha iyi" demek oluyor ki, komponent bağlantı sürecinde kullanılan daha az vias (Via) daha iyidir. Bir yolculuk 0,5pF dağıtılmış kapasiteleri getirebilir, vial sayısını azaltarak hızı arttırabilir ve veri hatalarının olasılığını azaltır.

3. Yüksek frekans devre aygıtlarının kısa süresi, daha iyi

Sinyalin radyasyon şiddetliği sinyal çizginin izlerinin uzunluğuna eşittir. Yüksek frekans sinyali, yakın komponentlere çift olmak daha kolay. Bu yüzden saat, kristal oscillatör, DDR verileri, LVDS hatları, USB hatları, HDMI hatları ve diğer yüksek frekans sinyalleri gibi sinyaller için mümkün olduğunca kısa olması gerekiyor.

4. Yakın uzaklarla paralel sinyal çizgilerle tanıtılan "karışık konuşma" konusuna dikkat edin.

Yüksek frekans devre dönüşü sinyal çizgilerin yakın paralel rotasyonu tarafından tanıtılan "karıştırma" konusuna dikkat etmeli. Crosstalk doğrudan bağlanmadığı sinyal çizgiler arasındaki bağlantı fenomeni anlatır. Yüksek frekans sinyalleri transmis çizgisinde elektromagnet dalgaları şeklinde yayıldığından beri sinyal çizgi anten olarak hareket edecek ve elektromagnet alanının enerjisi transmis çizgisinin etrafında yayılacak. Sinyaller arasındaki elektromagnetik alanların karşılaşması yüzünden istenmeyen ses sinyalleri oluşturulmuş. Kısaca konuşma çağırıldı. PCB katının parametreleri, sinyal çizgilerinin uzanımı, sürücü sonunun elektrik özellikleri ve alıcı sonu ve sinyal çizgi söndürme metodu hepsi kısıtlık konuşmasına belli etkisi var. Bu yüzden, yüksek frekans sinyallerinin karıştırıcı konuşmasını azaltmak için, uçarken bu konuyu mümkün olduğunca yapmak gerekir:

(1) Kullanma alanı izin verdiğinde, iki kablo arasında daha ciddi karışık konuşması ile yer kablosu ya da toprak uça ğını yerleştirin ki, ayrılma rolünü oynayabilir ve karışık konuşmasını azaltır;

(2) Sinyal çizgisinin çevresinde, paralel dağıtımın kaçılmaması mümkün olduğunda paralel sinyal çizgisinin tersi tarafında "toprak" büyük bir bölge düzenlenebilir ki, araştırmalarını çok azaltmak için paralel sinyal çizgisinin tersi tarafında;

(3) Düzenleme uzayının izin verdiğine göre, yakın sinyal çizgileri arasındaki uzayı arttır, sinyal çizgilerin paralel uzunluğunu azaltır ve saat çizgisini paralel yerine anahtar sinyal çizgisine perpendiklik yapmaya çalışırlar;

(4) Eğer aynı katta paralel düzenleme neredeyse boşa çıkamaz olursa, iki yakın katta, düzenlemenin yönü birbirine perpendikli olmalı;

(5) Dijital devrelerde, her zamanki saat sinyalleri hızlı kenar değişimleri ile sinyaller, yüksek dış karşılaştırma konusunda. Bu yüzden tasarımda saat çizgisini bir yeryüzü kablo tarafından çevrelenmeli ve dağıtılmış kapasiteyi azaltmak için daha fazla yeryüzü kablo delikleri kullanılmalı.

(6) Yüksek frekans sinyal saatleri için düşük voltaj farklı saat sinyallerini kullanıp toprak modunu örtmeye çalışın ve yeryüzünün yumruklarının bütünlüğüne dikkat et;

(7) Kullanmadığınız girdi terminalini suspend etmeyin, fakat onu yerleştirin veya elektrik temsiline bağlayın (elektrik temsili de yüksek frekans sinyal döngüsünde temel edilir), çünkü dağıtıcı kablo transmit antene eşit olabilir ve yerleştirme transmisini engelleyebilir. Çalışma, bu metodu kullanarak karışık konuşmayı yok etmek için bazen hemen sonuçlar getirebileceğini kanıtladı.

5. Yüksek frekans dijital sinyal ve analog sinyal yeryüzü kablosunu izolat

Analog yeryüzü kablosu, dijital yeryüzü kablosu, etc. halk yeryüzü kablosu ile bağlanıldığında, yüksek frekans boğulma manyetik perdeleri kullanın, bağlantı veya direkt izole etmek için ve tek nokta bağlantı için uygun bir yer seçin. Yüksek frekans dijital sinyalinin toprak kablosunun kapasitesi genelde uyumsuz. İkisi arasında sık sık sık bir voltaj farkı var. Ayrıca, yüksek frekans dijital sinyalinin zemin kablosu sık sık sık yüksek frekans sinyalinin çok zengin harmonik komponentlerinde bulunuyor. Dijital sinyal yeryüzü kablosu ve analog sinyal yeryüzü kablosu doğrudan bağlantıldığında, yüksek frekans sinyalinin harmoniği yeryüzü kablosu bağlantısıyla analog sinyaline engel olacak. Bu yüzden normal koşullarda, yüksek frekans dijital sinyalinin yeryüzü kablosu ve analog sinyalinin yeryüzü kablosu izole edilecek ve tek nokta bir bağlantı metodu uygun bir pozisyonda kullanılabilir, ya da yüksek frekans boğulma manyetik sahil bağlantısının bir yöntemi kullanabilir.

6. Bütünleştirilmiş devre bloğunun enerji tasarımına yüksek frekans çözümleme kapasitesini ekle

Yüksek frekans çözümleme kapasitörü yakın her integral devre bloğunun enerji tasarımına eklenir. Elektrik tasarımının yüksek frekans deşikliği kapasitesini arttırmak güç tasarımında yüksek frekans harmoniğinin araştırmasını etkili olarak bastırabilir.

7. Dönüşerek oluşturduğu döngülerden kaçın.

Bütün tür yüksek frekans sinyalleri mümkün olduğunca bir döngü oluşturmalı. Eğer boşalmazsa, dönüş alanı mümkün olduğunca küçük olmalı.

8. İyi sinyal impedance eşleşmesi garanti edilmeli.

Sinyal iletişimi sürecinde, impedans eşleşmediğinde, sinyal transmit kanalında yansıtılacak ve yansıtma sintez sinyali bir aşağılık oluşturmasına neden olacak, sinyal logik sınıfının yakınına dönüştürmesine neden olacak.

Refleksiyonu yok etmenin temel yolu iletişim sinyalinin engellemesine uyuyor. Yükleme impedansı ve transmisyon çizgisinin karakteristik impedansı arasındaki farkı daha büyük olduğundan bu yüzden sinyal transmisyon çizgisinin karakteristik impedansı mümkün olduğunca yük impedansı ile eşit olmalı. Aynı zamanda, aniden değişiklikler veya köşeler olmadan PCB'deki yayınlama hattına dikkat edin ve yayınlama hatının her noktasını sürekli tutmaya çalışın, yoksa yayınlama hatının farklı bölümlerinin arasında yansımalar olacak. Bu, yüksek hızlı PCB düzenleme sırasında, aşağıdaki düzenleme kuralları uygulamalı:

(1) LVDS yönetim kuralları. LVDS sinyali farklı yönlendirme, 7 mil genişliğini, 6 mil boyunca çizgi uzağını, amacı HDMI'nin %100+-15'e kadar farklı sinyal impedansını kontrol etmek.

(2) USB düzenleme kuralları. USB sinyali farklı yönlendirme, 10 mil genişliğini, 6 mil uzağını, yeryüzü çizgi ve sinyal çizgi 6 mil uzağını gerekiyor;

(3) HDMI düzenleme kuralları. HDMI sinyal farklı rotasyon gerekiyor, çizgi genişliği 10 mil, çizgi boşluğu 6 mil ve her iki grup HDMI farklı sinyal çiftinin arasındaki boşluğu 20 mil aşıyor;

(4) DDR düzenleme kuralları. DDR1 izleri mümkün olduğunca deliklerden geçmeyecek sinyaller gerekiyor, sinyal çizgileri eşit genişliği ve çizgiler eşit olarak uzaktadır. İzler sinyaller arasındaki karışık konuşmayı azaltmak için 2W prensipine uymalı. DDR2 ve yukarıdaki yüksek hızlı aygıtlar için, yüksek frekans verileri de gerekli. Sinyalin imfaz uyuşmasını sağlamak için çizgiler uzunluğunda eşit.

Sinyal iletişiminin bütünlüğünü koruyun ve yerden ayrılması yüzünden sebep olan "toprak sıçrama fenomenini engelleyin.