Tin tức về PCB - Hãy chú ý đến vết nghiêng phải, vết khác nhau và vết rắn trong Bố trí PCB

Bố trí là một trong những kỹ năng làm việc ó cơ Commentản nhất Thiết kế PCB kỹ sư. Chất lượng dây dẫn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả của toàn bộ hệ thống.. Hầu hết các lý thuyết thiết kế tốc độ cao phải được thực hiện và kiểm tra qua Bố Trí. It can be seen that wiring is crucial in PCB tốc độ cao design. Những điều sau sẽ phân tích sự hợp lí của một số trường hợp có thể gặp phải trong dây dẫn thật., và cung cấp một số phương pháp định tuyến tốt hơn.
Nó được giải thích bởi ba khía cạnh: dây dẫn phải, Dây dẫn khác, dây nối với mãng xà.

L. Right-angle routing
Right-angle wiring is generally a situation that needs to be avoided as much as possible in PCB wiring, và nó gần như trở thành một trong những tiêu chuẩn để đo chất lượng dây dẫn.. Cho nên đường dây phải có ảnh hưởng thế nào với tín hiệu truyền.? Trên nguyên tắc, Đường dẫn góc phải sẽ thay đổi chiều rộng của đường truyền., gây nên Nphút ngừng chạy. Thật ra, không chỉ lộ trình góc phải, nhưng cũng có các góc và lộ trình góc chuẩn có thể gây cản trở.
The influence of right-angle routing on the signal is mainly reflected in three aspects:
One is that the corner can be equivalent to a capacitive load on the transmission line, which slows down the rise time;
Second, discontinuous impedance will cause signal bóng;
The third is the Comment generated by the right-angle tip.

The parasitic capacitance caused by the right angle of the transmission line can be calculated by the following empirical formula:
C=Comment1W(Er)1/Name/Name*C*Z0
Vào the above formula, C refers to the equivalent capacitance of the corner (unit: pF), W refers to the width of the trace (unit: inch), Độ dài hạn của trung tâm, và Z0 là cản trở đặc trưng của đường truyền. Ví dụ như, for a 4Mils Comment0 ohm transmission line (εr is 4.Comment), Khả năng dẫn theo góc phải là 0.Name, and then the rise time change caused by this can be estimated:
T10-90%=Name.2*C*Z0/2='2.2*0.0101*50/2='0.556ps
It can be seen through calculation that the capacitance effect brought by the right-angle trace is extremely small.
Khi chiều rộng dòng của đường ray phải tăng lên, trở ngại sẽ giảm dần, một hiện tượng phản xạ tín hiệu nhất định sẽ xuất hiện. Chúng ta có thể tính cản trở tương đương sau khi độ rộng của đường tăng theo công thức tính cản trở được đề cập trong chương trình đường truyền., and then Calculate the reflection coefficient according to the empirical formula:
ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0)
Thường, Sự thay đổi cản trở gây ra bởi đường dây phải là giữa 7-20%, nên mức độ phản xạ tối đa là khoảng 0.1. Thêm, như có thể nhìn thấy từ hình tượng bên dưới, cản trở của đường truyền thay đổi tối thiểu trong chiều dài của W/Dòng 2, và sau đó trở về Trở ngại bình thường sau thời điểm của W/2. Toàn bộ thời gian sửa trở vô cùng ngắn., thường xuyên trong 10ps. Vào, Thay đổi nhanh và nhỏ như vậy hầu như không đáng kể cho tín hiệu truyền chung..

Nhiều người có được sự hiểu biết về dây dẫn đúng góc.. Họ cho rằng cái đầu rất dễ truyền hay nhận sóng điện từ và tạo ra EMS.. Đây là một trong những lý do tại sao nhiều người nghĩ dây dẫn phải không thể sử dụng được.. Tuy, nhiều kết quả thử nghiệm thật sự cho thấy dấu vết nghiêng phải sẽ không tạo ra EME rõ ràng hơn các đường thẳng.. Có lẽ hiệu ứng dụng dụng cụ và cấp thử sẽ hạn chế độ chính xác của thử nghiệm., Nhưng ít nhất nó cũng minh họa một vấn đề.. Phóng xạ của dây dẫn phải đã nhỏ hơn lỗi đo lường của chính công cụ..
Nói chung, Định tuyến góc phải không tồi tệ như tưởng tượng.. Ít nhất trong ứng dụng bên dưới GHz, bất kỳ hiệu ứng nào, ví dụ, reflection, EMI, Comment. không được phản ánh trong thử nghiệm TDR. PCB tốc độ cao design kỹ sư nên tập trung vào bố trí, sức mạnh/Thiết kế mặt đất, và thiết kế dây.. Thông qua các lỗ khác. Tất nhiên rồi, Mặc dù ảnh hưởng của dây dẫn phải không nghiêm trọng lắm., Không có nghĩa là chúng ta có thể sử dụng dây dẫn đúng góc trong tương lai.. Chú ý đến chi tiết là chất lượng cơ bản mà mọi kỹ sư giỏi phải có. Thêm, với việc phát triển nhanh các mạch điện tử, PCB tần số của tín hiệu được kỹ sư xử lý sẽ tiếp tục tăng. Trong lĩnh vực thiết kế RF trên 10GHz, những góc cạnh phải nhỏ này có thể trở thành tâm điểm của vấn đề tốc độ cao.
2. Differential routing
Differential signal (Differential Signal) is more and more widely used in high-speed circuit design. Những tín hiệu quan trọng nhất trong mạch thường được thiết kế với một cấu trúc khác nhau.. Cái gì làm cho nó nổi tiếng?? Làm thế nào để đảm bảo hiệu quả của nó Thiết kế PCB? Với hai câu hỏi này, Chúng ta tiếp tục phần tiếp theo của cuộc thảo luận.

Cái gì là tín hiệu chẩn đoán? Nói theo nghĩa thường, Cái đầu dẫn có hai tín hiệu ngang nhau và ngược nhau, và người nhận được phán xét trạng thái hợp lý "0" hay "1" bằng cách so sánh sự khác biệt giữa hai cột điện. Cặp vết mang theo tín hiệu khác nhau được gọi là dấu vết khác nhau..
Vậy với dấu hiệu đơn vị thường, differential signals have the most obvious advantages in the following three aspects:
a. Khả năng chống nhiễu mạnh, bởi vì mối nối giữa hai vết phân biệt rất tốt.. Khi có nhiễu từ bên ngoài, chúng gần như kết nối với hai đường cùng một lúc, và cái kết nhận chỉ quan tâm tới sự khác biệt giữa hai tín hiệu. Do đó, tiếng ồn chế độ thường bên ngoài có thể bị hủy hoàn toàn.
b. Nó có thể triệt tiêu EME.. Vì cùng một lý do, do hai tín hiệu cực đối lập, Những trường điện từ đó tỏa ra có thể tự hủy diệt lẫn nhau.. Khớp càng chặt, Giảm sức mạnh điện từ ra ngoài thế giới.
c. Định vị thời gian rất chính xác.. Bởi vì sự thay đổi công tắc của tín hiệu khác nhau nằm ở giao nhau của hai tín hiệu., không giống như tín hiệu đơn vị, mà tùy thuộc vào trường hợp điện ngưỡng cao và thấp để quyết định, ít bị ảnh hưởng bởi quá trình và nhiệt độ, có thể giảm lỗi thời gian., Nhưng cũng phù hợp với mạch tín hiệu thấp. The current popular LVDS (low voltage differential signaling) refers to this small amplitude differential signaling technology.
Nhân viên PCB, Mối quan tâm lớn nhất là làm thế nào để đảm bảo lợi ích của việc tế bào này có thể được sử dụng hoàn to àn trong dây dẫn thật.. Có lẽ bất cứ ai liên lạc với Bố trí đều hiểu các yêu cầu chung của hệ thống dây dẫn khác nhau., đó là, "ngang chiều dài và ngang nhau". Chiều ngang là đảm bảo hai tín hiệu khác nhau duy trì cực đối lập mọi lúc và giảm thành phần chế độ phổ biến. Khoảng cách bình đẳng là chủ yếu để đảm bảo sự cản trở phân biệt của hai người là phù hợp và giảm sự phản xạ. "Gần nhất có thể" là một trong những yêu cầu của dây tế bào khác nhau. Nhưng tất cả những quy tắc này không được sử dụng cơ bản., và nhiều kỹ sư dường như vẫn chưa hiểu được bản chất của tín hiệu khác nhau tốc độ cao. Ở đây có nhiều sự hiểu nhầm chung trong thiết kế tín hiệu khác nhau PCB.
Suy hiểu sai 1: người ta tin rằng tín hiệu chẩn đoán không cần máy bay mặt đất làm đường trở lại, hay những vết vi bộ cung cấp cho nhau một đường quay trở lại. Lý do của sự hiểu lầm này là vì nó bị bối rối bởi những hiện tượng nông cạn, hoặc cỗ máy truyền tín hiệu tốc độ cao chưa đủ sâu. Từ cấu trúc của kết nối với hình dạng 1-8-15, có thể thấy rằng các dòng xả của các bán dẫn QComment và Q4 đều ngang nhau và ngược, and their currents at the ground exactly cancel each other (I1=0), Do đó các xung tuyến khác có xung quanh tương tự và các tín hiệu âm thanh khác có thể tồn tại trên máy bay điện và mặt đất không nhạy cảm.. Sự hủy bỏ hoàn toàn việc quay trở lại máy bay mặt đất không có nghĩa là tuyến chẩn không sử dụng máy bay tham chiếu như đường quay tín hiệu.. Thật ra, trong phân tích tín hiệu trở lại, Bộ cấu trúc của dây vi bộ và dây nối đơn giản là giống nhau., đó là, Tín hiệu tần số cao luôn được phản xạ theo vòng tròn với hạt nhân nhỏ nhất., Sự khác biệt lớn nhất là ngoài việc nối với mặt đất, Đường kẻ phân biệt cũng có mối nối nhau. Kiểu nối nào thuận lợi?, sẽ trở thành đường trở lại chính.. Hình 1-8-16 là một sơ đồ sơ đồ về tỷ lệ địa từ trường phân phối tín hiệu đơn thúc và tín hiệu khác nhau..

In Thiết kế PCB, Khớp nối giữa vết vi phân thường rất nhỏ., thường chỉ tính to án cho mức độ cặp nối, và nhiều hơn là mối nối với mặt đất, Vậy đường dẫn ngược chính của vết vi bộ vẫn còn tồn tại trên mặt đất. . Khi máy bay mặt đất ngừng hoạt động, Khớp nối giữa các vết vi bộ sẽ là đường quay chính trong vùng không có máy bay tham chiếu., như đã hiển thị trong hình 1-8-17. Mặc dù tầm ảnh hưởng của việc ngừng trệ của cái máy bay tham chiếu trên vết lệch không nghiêm trọng bằng ảnh hưởng của dấu vết đơn vị thường, Nó sẽ vẫn giảm chất lượng của tín hiệu khác nhau và tăng cao EME., nên tránh càng nhiều càng tốt. Một số nhà thiết kế tin rằng máy bay tham chiếu dưới đường vi phân có thể bị gỡ bỏ để áp dụng các tín hiệu chế độ phổ biến trong chế độ khác nhau.. Tuy, Trên lý thuyết, phương pháp này không phù hợp. Làm sao để cản trở? Không cung cấp một vòng cản mặt đất cho tín hiệu chế độ phổ biến sẽ gây ra bức xạ EMS.. Cách tiếp cận này có hại hơn là tốt..

Độ hiểu sai 2: It is thought that keeping nói similar spacement is more important than matking lines length. Hiện tại Bố trí PCB, Thường thì không có khả năng đáp ứng yêu cầu thiết kế khác nhau cùng lúc.. Do có bán đinh ghim, vias, và dây điện, Mục đích khớp đường phải được hoàn thành bằng đường cong đúng cách, nhưng kết quả phải là một số khu vực của các cặp khác nhau không thể song song được. Bây giờ chúng ta nên làm gì?? Lựa chọn nào?? Trước khi kết luận, Xem kết quả mô phỏng theo đây..

Từ kết quả mô phỏng trên, Các dạng sóng của Scheme 1 và Scheme 2 hầu như là trùng khớp, đó là nói, Tác động gây ra bởi khoảng cách không khớp là tối thiểu.. So sánh, sự không phù hợp chiều dài của đường có tác động lớn hơn nhiều vào thời điểm. ((SchemeLanguage 3)). Từ phân tích lý thuyết, Tuy nhiên khoảng cách không khớp sẽ gây cản trở phân biệt thay đổi, bởi vì mối nối giữa hai bộ phân biệt không quan trọng, Phương tiện sửa chữa trở ngại cũng rất nhỏ, thường trong vòng 10%, chỉ bằng một lần đi qua. Sự phản chiếu do lỗ thủng gây ra sẽ không ảnh hưởng lớn đến tín hiệu truyền tín hiệu.. Một khi chiều dài dòng không trùng, Ngoài việc bù thời gian, Các thành phần chế độ phổ biến được nhập vào tín hiệu khác nhau, làm giảm chất lượng tín hiệu và tăng cao EME..
Có thể nói rằng điều quan trọng nhất trong thiết kế của dấu vết phân biệt PCB là chiều dài khớp của dòng, và những quy tắc khác có thể được xử lý một cách mềm dẻo theo yêu cầu thiết kế và ứng dụng thực tế.
Không hiểu rõ thứ 3: Hãy nghĩ rằng dây dẫn phân biệt phải rất gần. Giữ lại dấu vết phân biệt gần nhau chỉ là tăng mối nối của chúng, mà không chỉ có thể tăng cường miễn dịch ồn ào, nhưng cũng tận dụng hoàn to àn các cực đối lập của từ trường để chặn sự nhiễu điện từ của thế giới bên ngoài.. Mặc dù cách tiếp cận này hầu hết đều rất có lợi., nó không tuyệt đối. Nếu chúng ta có thể bảo đảm chúng được bảo vệ hoàn toàn khỏi sự can thiệp bên ngoài, Vậy thì không cần thiết ghép đôi mạnh để chống nhiễu.. Và mục đích triệt tiêu EME.. Làm sao có thể đảm bảo sự cách ly tốt và che chắn các dấu vết khác nhau?? Tăng khoảng cách với các dấu hiệu khác là một trong những cách cơ bản nhất.. Năng lượng từ trường giảm theo quảng trường. Generally, khi khoảng cách dòng vượt qua bốn lần độ rộng dòng, sự can thiệp giữa họ rất yếu. Có thể bỏ qua. Thêm nữa., Cách ly bằng mặt đất cũng có thể tạo ra hiệu ứng bảo vệ tốt.. This structure is often used in high-frequency (above 10G) IC package Thiết kế PCB. Nó được gọi là cấu trúc CPU, có thể gây cản trở phân biệt nghiêm ngặt. Control (2Z0), như đã hiển thị trong hình 1-8-19..

Vết khác nhau có thể chạy trong các lớp tín hiệu khác nhau, nhưng phương pháp này thường không được dùng, bởi vì sự khác nhau về cản trở và phương pháp sản xuất bởi các lớp khác nhau sẽ phá hủy hiệu quả của chế độ khác nhau truyền và sẽ tạo ra tiếng ồn theo chế độ thường.. Thêm nữa., nếu hai lớp bên cạnh không gắn bó chặt với nhau, nó sẽ làm giảm khả năng của vết vi bộ để chống lại tiếng ồn, nhưng nếu anh có thể giữ khoảng cách thích hợp với những dấu vết xung quanh, Nói chuyện qua đường không thành vấn đề. At general frequencies (below GHz), Không vấn đề nghiêm trọng của EME.. Các thí nghiệm đã cho thấy sự suy giảm của năng lượng tỏa ra ở khoảng cách 500 triệu từ con đường phân biệt đã đến 60dB ở khoảng cách 3-mét, đủ để đạt tiêu chuẩn bức xạ điện từ của FCC, Vì vậy người thiết kế không phải lo lắng quá nhiều về sự không tương thích từ trường hợp không phù hợp do hệ nối tuyến khác nhau không đủ..

3. Serpentine line
Snake line is a type of routing method often used in Layout. Mục đích chính của nó là điều chỉnh chậm trễ để đáp ứng yêu cầu thiết kế thời gian hệ thống.. Nhân viên thiết kế phải có sự hiểu biết đầu tiên: đường dây mãng xà sẽ phá hủy chất lượng tín hiệu, thay đổi khoảng thời gian truyền, và cố tránh sử dụng nó khi chạy dây.. Tuy, trong thiết kế thực tế, để đảm bảo tín hiệu có đủ thời gian lưu giữ, hoặc giảm sự Khoảng thời gian giữa nhóm tín hiệu tương tự, Thường thì cần phải có chủ tâm điều khiển dây..

So, Sự tác động của đường hầm với tín hiệu truyền? Tôi nên chú ý tới mấy cái dây dẫn này.? The two most critical parameters are the parallel coupling length (Lp) and the coupling distance (S), như đã hiển thị trong hình 1-8-21. Rõ, khi tín hiệu được truyền đi trên đường chạy của loài mãng xà, Các phân đoạn dòng song song sẽ được kết hợp trong chế độ khác biệt.. Nó càng nhỏ, S càng lớn., mức độ kết nối càng cao. Nó có thể làm giảm sự chậm trễ tín hiệu., và chất lượng tín hiệu bị giảm rất nhiều do trò chuyện chéo nhau. Cơ chế có thể tham khảo phân tích giao tiếp chế độ phổ biến và chế độ khác nhau trong chương trình 3.

The following are some suggestions for Layout engineers when dealing with serpentine lines:
1. Try to increase the distance (S) of parallel line segments, ít nhất lớn hơn 3H, H là khoảng cách từ vết tín hiệu tới máy bay tham chiếu.. Nói theo nghĩa thường, đi vòng qua một khúc cua lớn. Chừng nào S còn đủ lớn, Tác dụng kết nối nhau hầu như hoàn toàn tránh được.
2. Giảm chiều dài khớp Lp, khi độ trễ Lp đôi đến gần hoặc vượt quá thời gian phát tín hiệu, Kết quả sẽ đạt độ bão hoà.
3. Khoảng thời gian truyền tín hiệu gây ra bởi đường ống thoát y của Vi tuyến hay nhúng ít hơn so với đường vi mô.. Theo lý thuyết, Nó sẽ không ảnh hưởng tới tốc độ truyền tải do giao diện chế độ khác nhau..
4. Đường tín hiệu tốc độ cao và những đường thời gian nghiêm ngặt, Cố đừng dùng đường ống rắn, đặc biệt ở vùng nhỏ.
5. Cô có thể dùng vết của mãng xà ở bất cứ góc nào., như cấu trúc C trong hình A1-8-20, có thể làm giảm mối nối nhau.
6. In PCB tốc độ cao design, Dòng mãng xà không có khả năng lọc hay can thiệp., và chỉ có thể giảm chất lượng tín hiệu, nên nó chỉ được dùng để khớp thời gian và không có mục đích nào khác.