Layout PCB tasarım mühendislerinin en temel çalışma yeteneklerinden biridir. Tüm sistemin performansını doğrudan etkileyecek. En yüksek hızlı tasarım teorilerinin sonunda Layout'le uygulanması ve doğrulaması gerekiyor. Dönüş yüksek hızlı PCB tasarımında çok önemli olduğunu görülebilir. Sonraki durumlar, gerçek düzenlemede buluşabilen bazı durumların mantıklığını analiz edecektir ve biraz daha iyileştirilmiş yönlendirme stratejilerini verecektir. Özellikle üç tarafından açıklandırılır: sağ açık düzenleme, farklı düzenleme ve yılan çizgisini.
1. Sağ açı rotasyonu
Doğru a çı düzenlemesi genellikle PCBwiring'de en mümkün olduğunca kaçınması gereken bir durumdur ve neredeyse düzenleme kalitesini ölçülemek için standartlardan biri oldu. Yani sağ açı dönüşünün sinyal iletişimi üzerinde ne kadar etkisi olacak? Principle, sağ açı yönlendirmesi, yayılma çizgisinin genişliğini değiştirecek ve impedance'de kesilmeye sebep olacak. Aslında, sadece doğru açı rotasyonu değil, aynı zamanda köşeler, keskin açı rotasyonu impedance değişikliklerine neden olabilir. Sinyal üzerindeki sağ a çı dönüşünün etkisi genellikle üç tarafından yansıtılır: birisi, köşenin transmis çizgisindeki kapasitetli bir yükle eşit olabilir ve artış zamanı yavaşlatır. diğeri ise imkansızlık kesmesi sinyal refleksiyonu neden olur; Üçüncüsü, sağ açı tip üretildi. EMI.
Transfer çizgisinin sağ açısına sebep olan parazit kapasitesi, aşağıdaki empirik formül tarafından hesaplanabilir: C=61W(Er)1/2/Z0 Yukarıdaki formülde, C köşenin ekvivalent kapasitesini (birim: pF) ve W, çizginin genişliğini (birim: inç), εr ortamın dielektrik konstantlerini anlatır, Ve Z0, iletişim çizgisinin özellikli engellemesidir. Örneğin, 4Mil 50 ohm transmis satır ı için (<εr=4.3), sağ a çıdan getirilen kapasitenin yaklaşık 0.0101pF'dir ve bunun sebebindeki yükselme zamanı değişikliği tahmin edilebilir: T10-90%=2.2*C*Z0/2 = 2.2*0.0101*50/2 = 0.556ps
Hesaplama ile sağ açı dönüşü tarafından getirilen kapasitet etkisi oldukça küçük olduğunu görülebilir. Sağ a çı izlerinin genişliği arttığı zaman oradaki impedans azalacak, böylece belli bir sinyal refleks fenomeni oluşacak. Çizgi genişliğin in yayınlama satırı bölümünde bahsettiği impedans hesaplama formülüne göre arttıktan sonra eşit impedans'ı hesaplayabiliriz ve sonra empirik formülüne göre yenileme koefitörünü hesaplayabiliriz: Ï=(Zs-Z0)/(Zs+Z0). Genelde sağ açı dönüşünden sebep olan impedans değişikliği %7-20 arasındadır, yani maksimum refleks koefitörü yaklaşık 0,1. Ayrıca, transmission hatının impedansı W/2 hatının uzunluğunda en az değişiyor ve sonra W/2 zamanından sonra normal impedansına dönüyor. Tüm impedans değiştirme zamanı çok kısa, sık sık 10.00'de. Hızlı ve küçük değişiklikler genel sinyal iletişimi için neredeyse ihmal edilmez.
Çoğu insan doğru açı dönüşünün anlaşılmasını ve bu tip elektromagnet dalgalarını göndermek veya alıp elektromagnet dalgalarını oluşturmak kolay olduğunu düşünüyor. Bu da bir sürü insan doğru açı dönüşünün yolu gösteremeyeceğini düşündüğünün sebeplerinden biri oldu. Ancak, birçok gerçek test sonuçları sağ açılı izler doğru hatlardan daha açık EMI üretilmeyeceğini gösteriyor. Belki de şu and a araç performansı ve test seviyesi testin doğruluğunu sınırlar, ama en azından bir sorunu gösterir. Sağ küçük düzenlemenin radyasyon artık aletin kendi ölçüleme hatasından daha küçük.
Genelde doğru açı rotasyonu hayal edildiği kadar korkunç değil. En azından GHz aşağıdaki uygulamalarda TDR testinde, kapasitet, refleks, EMI gibi etkiler benzer. Yüksek hızlı PCB tasarım mühendislerinin odaklanması hâlâ tasarlama, güç/yer tasarımı ve düzenleme tasarımı üzerinde olmalı. Döşekler ve diğer yönlerle. Elbette, doğru açı dönüşünün etkisi pek ciddi olmadığına rağmen, gelecekte hepimizin doğru açı dönüşünü kullanabileceğimizi anlamına gelmez. Ayrıntılara dikkat etmek her mühendisin sahip olması gereken temel kalitedir. Dijital devrelerin hızlı gelişmesi ile PCB Mühendislerin yaptığı sinyal frekansı, 10 GHz üzerindeki RF tasarım alanına devam edecek. Bu küçük sağ açılar yüksek hızlı sorunların odaklanması olabilir.
2 Farklı düzenleme
Farklı sinyal (Farklı Sinyal) yüksek hızlı devre dizaynında daha yaygın kullanılır. Devre'deki en kritik sinyali genellikle farklı bir yapı ile tasarlanır. Neden bu kadar popüler oluyor? PCB tasarımında iyi performansını nasıl sağlamak? Bu iki soruyla, tartışmanın sonraki kısmına devam ediyoruz. Farklı bir sinyal nedir? Layman'ın şartları üzerinde, s ürücü sonu iki eşit ve tersi sinyal gönderir, ve alınan sonu iki voltaj arasındaki farkı karşılaştırarak mantıklı durumu "0" veya "1" hakkında yargılıyor. Farklı sinyalleri taşıyan izler çift farklı izler denir.
Sıradan tek sonlu sinyal izleriyle karşılaştırıldı, farklı sinyaller, bu üç tarafında en açık avantajlar vardır:
a.İki farklı izler arasındaki bağlantı çok iyi, dışarıdan gürültü müdahalesi olduğunda, neredeyse iki hatla aynı anda bağlanılır, ve alıcı sonu sadece iki sinyal arasındaki farklılığı umursuyor. Bu yüzden dış ortak modun sesi tamamen iptal edilebilir.
b. EMI'yi etkili olarak bastırabilir. Aynı sebepten, iki sinyalin tersi polyarlığı yüzünden elektromagnet alanı tarafından yayılan alan birbirlerini iptal edebilir. Birleşme daha sıkı, dışarıdaki dünyaya daha az elektromagnet enerji çıktı.
c. Zaman pozisyonu doğrudur. Çünkü farklı sinyalin değişikliği iki sinyalin kısımlarında yerleştirildiği için, sıradan tek sonlu sinyalin aksine, yüksek ve düşük sınır voltajlarına bağlı olan, süreç ve sıcaklığın etkisi daha az ve zamanında hatayı azaltır. Daha düşük amplitude sinyalleri olan devreler için daha uygun.
Mevcut popüler LVD (sok voltaj diferensiyal sinyal sinyal) bu küçük amplitude farklı sinyal teknolojisine benziyor. PCB mühendislerinin en endişesi, bu farklı sürücük avantajlarının gerçek sürücüklerde tamamen kullanılabileceğini nasıl sağlamak. Belki de Layout ile iletişim kuran herkes farklı düzenlemenin genel ihtiyaçlarını anlar, yani "eşit uzunluğu ve eşit uzağını". Aynı uzunluğu, iki farklı sinyallerin her zaman tersi polyarlığı tutmasını ve ortak moda komponentini azaltmasını sağlamak. İkisinin farklı engellemesinin uygun ve yansıtmasını azaltmasını sağlamak için eşit mesafe. "Mümkün olduğunca yakın" bazen farklı düzenleme ihtiyaçlarından biridir. Ama tüm bu kurallar mekanik olarak uygulanmak için kullanılmaz, ve birçok mühendisler hâlâ hızlı hızlı farklı sinyal transmisinin esensini anlamıyorlar. Sonrakiler PCB farklı sinyal tasarımında birkaç ortak yanlış anlama üzerine odaklanıyor.
Yanlış anlama 1: Farklı sinyalin bir yeryüzü uça ğına dönüş yolu olarak ihtiyacı olmadığını ya da farklı izler birbirlerine dönüş yolu sağlayacağını düşünün. Bu yanlış anlama sebebi yüzeysel fenomenler tarafından karıştırılmıştır ya da yüksek hızlı sinyal transmisinin mekanizması yeterince derin değil. Yapılan sonun yapısından görülebilir ki, Q3 ve Q4 transistor akışları eşit ve tersidir, ve yerde akışları tam olarak birbirlerini iptal ediyor (I1=0), yani farklı devre benzer yeryüzü sıçmaları için ve diğer mümkün olası varlığı. Güç sağlığı ve yeryüzü uçağındaki ses sinyallerini duygusal değil. Yer uçağının parçacık dönüş iptal edilmesi farklı devreyi sinyal dönüş yolu olarak referens uçağını kullanmıyor demektir. Aslında sinyal dönüşünün analizinde, farklı sürüşünün ve sıradan tek sonu sürüşünün mekanizması aynı, yani yüksek frekans sinyalleri her zaman küçük induktans ile dönüştürüler, en büyük farklılık ise, yere bağlanmaların yanında, farklı çizgi de birbirine bağlanır. Hangi çeşit birleşme güçlüdür, bu da ana dönüş yolu olacak.
PCBcircuit tasarımında, farklı izler arasındaki bağlantı genellikle küçük, sık sık sadece bağlantı derecesinin %10-20'ü sayıyor, ve daha fazlası yere bağlantı, yani farklı izlerin ana dönüş yolu hala yeryüzünde bulunuyor. Yer uça ğında bir sonsuzluk olduğunda, farklı izler arasındaki bağlantı, bir referans uçaksız bölgedeki ana dönüş yolunu sağlayacak. Farklı izler üzerindeki referans uçağının son bitmesinin etkisi olağanüstü tek sonun izlerinin etkisi kadar ciddi değil, hala farklı sinyalin kalitesini azaltır ve mümkün olduğunca kaçınması gereken EMI'nin kalitesini artırar. Bazı tasarımcılar aynı zamanda farklı izlerin altındaki referans uçağının farklı iletişimlerde ortak mod sinyalinin bir parçasını bastırmak için kaldırılabileceğine inanıyorlar, fakat bu yaklaşım teori için istekli değil. İmpadansı nasıl kontrol edeceğiz? Ortak mod sinyali için toprak impedans dönüsü sağlamayın, bu da EMI radyasyonu neden olacak ve bu pratik daha zararlı.
İkinci yanlış anlaşılma: eşit uzay tutmak çizgi uzunluğundan daha önemlidir. Gerçek PCB düzeninde, genelde farklı tasarımın ihtiyaçlarını aynı zamanda yerine getiremez. Pin dağıtımı, vüyalar ve yönlendirme alanı gibi faktörler varlığı yüzünden, doğru rüzgar düzenleme amacını sağlamak için kullanılmalı, fakat sonuç farklı çiftlerin bazı bölgeleri paralel olamaz. Bu sefer ne yapalım? Hangi seçim? Sonuçları çekmeden önce, sonraki simülasyon sonuçlarına bir bakalım. Yukarıdaki simülasyon sonuçlarından, Scheme 1 ve Scheme 2'nin dalga formlarının neredeyse tesadüf olduğu görülebilir, yani farklı uzay tarafından sebep olan etkisi en az. Karşılaştırıldığında, çizgi uzunluğu uygunsuz zamanlama üzerine çok daha büyük etkisi var. (Scheme 3). Teorik analizinden, uygunsuz uzay değiştirmesine rağmen, farklı çift arasındaki bağlantı önemli değil, impedans değiştirme menzili de çok küçük, genellikle %10 içinde, yani sadece bir geçiş ile eşit. Döşeğin sebebi olan yansıması sinyal transmisinin önemli etkisi olmayacak. Çizgi uzunluğu eşleşmediğinde, zamanlama komponentlerinin yanında ortak modu komponentleri, sinyalin kalitesini azaltıp EMI'yi arttırır, farklı sinyale giriştirilir. PCB farklı düzenlemenin en önemli kuralı eşleşen çizgi uzunluğudur ve diğer kurallar tasarım gerekçelerine ve pratik uygulamalarına göre fleksik olarak yönelebilir.
3. yanlış anlaşılma: Farklı düzenlemenin çok yakın olması gerektiğini düşünün. Farklı izleri yaklaşmak sadece bağlantılarını gürültülemekten başka bir şey değildir. Bu sadece bağışlanma gürültülerini güzelleştirmekten başka değil, aynı zamanda manyetik alanın tersi polyarlığını dışarıdaki dünyaya elektromagnyetik etkilemesini terk etmek için kullanabilir. Bu yaklaşım çoğunda çok faydalı olsa da kesinlikle değil. Eğer dışarıdaki araştırmalardan tamamen korunabileceklerini sağlayabilirsek, artık birbirimizle güçlü bir araştırma ile karşı araştırma yapmamıza gerek yok. Ve EMI'yi bastırmak amacı. İyi izolasyon ve farklı izlerin korumasını nasıl sağlayabiliriz? Diğer sinyal izleriyle uzayı arttırmak en temel yollardan biridir. Elektromagnetik alan enerjisi uzağın karesinde azalır. Genelde, çizgi boşluğu 4