Ако честотата на цифровата логика верига достигне или надвишава 45MHZ ~ 50MHZ, а веригата, работеща над тази честота, е представлявала определено количество от цялата електронна система (например 1/3), тя обикновено се нарича високочестотна верига (многослойна верига). чиния). Дизайнът на високочестотната платка е много сложен процес на проектиране, а окабеляването му е критично за целия дизайн!
Първият ход, високо многослойна платка окабеляване
Високочестотните вериги често имат висока интеграция и висока плътност на окабеляване. Използването на многослойни платки е не само необходимо за окабеляване, но и ефективно средство за намаляване на смущенията. В стадия на оформлението на PCB, размерът на печатната платка с определен брой слоеве е разумно избран, а междинният слой може да се използва напълно за задаване на екраниране, така че да се реализира по-добре най-близкото заземяване, и ефективно да се намали паразитната индукция и да се съкрати дължината на предаване на сигнала, и в същото време, голямото намаляване на Амплитудата на сигналните кръстосани смущения и т.н., всички тези методи са от полза за надеждността на високочестотните вериги. Някои данни показват, че когато се използва един и същ материал, шумът на четирислойната дъска (многослойна платка) е с 20dB по-нисък от този на двуслойната дъска. Въпреки това, в същото време, има и проблем. Колкото по-висок е полуслойният номер на платката, толкова по-сложен е производственият процес и толкова по-висока е единичната цена. Това изисква от нас да изберем платка с подходящ брой слоеве при провеждане на PCB Layout. Разумно планиране на оформлението на компонентите и използвайте правилните правила за окабеляване, за да завършите дизайна.
Втората мярка, толкова по-малко олово огъване между щифтовете на високоскоростни електронни устройства, толкова по-добре
Потенциалните клиенти на високочестотната верига окабеляване са за предпочитане всички прави линии, и те трябва да бъдат обърнати. Те могат да бъдат обърнати с 45-градусово счупени линии или дъги. Това изискване се използва само за подобряване на здравината на фиксиране на медното фолио в нискочестотната верига, докато във високочестотната верига това изискване е изпълнено. Изискване може да намали външните емисии и взаимното прикачване на високочестотните сигнали.
Третата мярка, толкова по-малка е редуването между оловните слоеве между щифтовете на високочестотното устройство на веригата, толкова по-добре
Така наречената "толкова по-малко е редуването на междинния слой на потенциалните клиенти, толкова по-добре" означава, че по-малко vias (Via), използвани в процеса на свързване на компонентите, толкова по-добре. Според страната, PCB чрез може да донесе около 0.5pF на разпределения капацитет, и намаляване на броя на vias може значително да подобри скоростта и намаляване на възможността за грешки в данните.
Четвъртата мярка, по-къса оловото между щифтовете на високочестотната верига (многослойна платка) устройство, по-добре
Радиационната интензивност на сигнала е пропорционална на дължината на проследяването на сигналната линия. Колкото по-дълъг е високочестотният сигнален олово, толкова по-лесно е да се двойка до компонентите, близки до него. Затова за сигнали като часовници, кристални осцилатори, DDR данни, Високочестотни сигнални линии като LVDS линии, USB линии и HDMI линии са длъжни да бъдат възможно най-кратки.
Петият трик, обърнете внимание на "crosstalk", въведен от паралелното окабеляване на сигналната линия в близко разстояние
При високочестотното окабеляване на веригата трябва да се обърне внимание на "кръстосания стрък", въведен от паралелното окабеляване на сигналните линии в непосредствена близост. Crosstalk се отнася до явлението свързване между сигнални линии, които не са пряко свързани. Тъй като високочестотният сигнал се предава по предавателната линия под формата на електромагнитни вълни, сигналната линия ще действа като антена, а енергията на електромагнитното поле ще се излъчва около предавателната линия. Наречен crosstalk (Crosstalk). Параметрите на pcb слоя, разредката на сигналните линии, електрическите характеристики на края на кормуване и приемния край, а методът на прекратяване на сигналните линии всички имат определено влияние върху кръстосания стрък. Следователно, за да се намали кръстосаното стръкче на високочестотните сигнали, се изисква да се направи следното колкото е възможно повече при окабеляване:
При условие, че пространството за окабеляване позволява, поставете наземна тел или наземна равнина между двете линии със сериозен crosstalk, който може да играе ролята на изолация и намаляване на crosstalk.
Когато има вариращо във времето електромагнитно поле в пространството около сигналната линия, ако не може да се избегне паралелно разпределение, може да се подреди голяма площ "земя" от противоположната страна на паралелната сигнална линия, за да се намалят значително смущенията.
Под предпоставката, че пространството за окабеляване позволява, увеличете разредката между съседните сигнални линии, намалете паралелната дължина на сигналните линии и се опитайте да направите часовниковата линия перпендикулярна на ключовите сигнални линии вместо успоредно.
Ако паралелните следи в един и същи слой са почти неизбежни, в два съседни слоя посоката на следи трябва да бъде перпендикулярна един на друг.
В цифровите вериги обичайните часовникови сигнали са сигнали с бързи ръбови промени, а външното кръстосване е голямо. Ето защо, при проектирането, часовниковата линия трябва да бъде заобиколена от наземна тел и да се направят повече наземни отвори за тел, за да се намали разпределеният капацитет и по този начин да се намали кръстосаният стрък.
За високочестотни сигнални часовници, опитайте се да използвате нисковолтови диференциални часовникови сигнали и увийте земята, и трябва да се обърне внимание на целостта на земята удар.
Не спирайте неизползвания входен терминал, а го заземявайте и не го свързвайте към захранването (захранването също е заземено във високочестотния сигнален контур), защото висящата линия може да е еквивалентна на предаващата антена, а заземяването може да потисне емисията. Практиката доказа, че елиминирането на crosstalk по този начин понякога може да бъде ефективно незабавно.
Шестата мярка, захранващият щифт на блока на интегралната верига (многослойна платка) увеличава високочестотния декапиращия кондензатор
В близост до захранващия щифт на всеки интегриран блок на веригата се добавя високочестотен кондензатор за отделяне. Добавянето на високочестотни декапиращи кондензатори върху захранващите щифтове може ефективно да потисне смущенията, причинени от високочестотни хармоници върху захранващите щифтове.
Седмата мярка, избягвайте цикъла, образуван от окабеляването
Всички видове високочестотни сигнални следи не трябва да образуват бримки колкото е възможно повече. Ако не може да се избегне, областта на цикъла трябва да се запази възможно най-малка.
Осмият трик е да се изолира земната тел на високочестотния цифров сигнал и наземния проводник на аналоговия сигнал.
Когато аналоговата земна тел, цифровата земна тел и т.н. са свързани с обществената наземна тел, магнитните мъниста с високочестотна задавяне трябва да се използват за свързване или директна изолация и взаимосвързаност с една точка на подходящо място. Земният потенциал на земната тел на високочестотните цифрови сигнали като цяло е непоследователен и често има определена разлика в напрежението между двете. Освен това, наземната тел на високочестотните цифрови сигнали често има много богати хармонични компоненти на високочестотните сигнали. Когато цифровият сигнал земята тел и аналогов сигнал земята тел са директно свързани, хармониката на високочестотния сигнал ще попречи на аналоговия сигнал чрез земната тел свързване. Ето защо, при нормални обстоятелства, земята тел на високочестотни цифрови сигнали и земята тел на аналогови сигнали трябва да бъдат изолирани, които могат да бъдат взаимосвързани в една точка на подходящо място, или взаимосвързани чрез високочестотни задавяне магнитни мъниста.
Деветата мярка, трябва да гарантира добро съответствие на импеданса на сигнала
В процеса на предаване на сигнала, когато импедансът не съвпада, сигналът ще отразява сигнала в преносния канал, а отражението ще накара композитния сигнал да образува свръхотказ, което ще накара сигнала да се колебае близо до логическия праг.
Фундаменталният начин за премахване на размисъла е импедансът на преносния сигнал да бъде добре съчетан. Тъй като колкото по-голяма е разликата между импеданса на натоварване и характерния импеданс на преносната линия, колкото по-голямо ще бъде отражението. Следователно характерната импеданса на сигналната преносна линия следва да се направи равна на импеданса на натоварването, доколкото е възможно. В същото време трябва да се отбележи, че преносната линия на платката не може да има внезапни промени или ъгли, и да се опита да запази импеданса на всяка точка на преносната линия непрекъсната, в противен случай ще има отражения между сегментите на преносната линия.
Това изисква да се спазват следните правила за окабеляване при провеждане на високоскоростно PCB окабеляване:
Правила за USB окабеляване. Необходими са диференциални следи за USB сигнали, с ширина на линията от 10 мили, разстояние на линията от 6 мили и разстояние 6 мили между смлени и сигнални линии.
ПРАВИЛА ЗА HDMI окабеляване. Изисква се диференциалната следа на HDMI сигнала, ширината на линията е 10mil, разредката на линията е 6mil, а разредката между всяка две hdMI диференциални сигнални двойки надвишава 20mil.
Правила за окабеляване на LVDS. Необходими са диференциални следи от LVDS сигнал, с ширина на линията 7mil и разстояние на линията от 6mil. Целта е да се контролира диференциалния сигнал двойка импеданс на HDMI да бъде 100+-15% ohm
Правила за маршрутизиране на DDR. DDR1 окабеляване изисква сигналите да не преминават през отвори колкото е възможно повече, сигналните линии са с еднаква ширина, а линиите са равностойни. Окабеляването трябва да отговаря на принципа 2W, за да се намали кръстосаният стрък между сигналите. За високоскоростни устройства на DDR2 и по-горе са необходими и високочестотни данни. Дължината на линията е равна, за да се осигури импеданса съвпадение на сигнала.
Десетия трик е да се поддържа целостта на предаването на сигнала и да се предотврати "феноменът на земен отскок", причинен от отделянето на смляната тел.