1. Práctica general
En el diseño de PCB, para que el diseño de la placa de circuito de alta frecuencia sea más razonable, se debe considerar un mejor rendimiento antiinterferencias desde los siguientes aspectos:
(1) Selección razonable de capas Al enrutar placas de circuito de alta frecuencia en el diseño de PCB, el plano interior en el medio se utiliza como capa de alimentación y tierra, que puede desempeñar un papel de protección, reducir eficazmente la inductancia parásita y acortar la longitud de Líneas de señal y reduce la interferencia cruzada entre señales.
(2) Modo de enrutamiento El modo de enrutamiento debe realizarse de acuerdo con un giro en ángulo de 45° o un giro en arco, lo que puede reducir la emisión de señales de alta frecuencia y el acoplamiento mutuo.
(3) Longitud del cable Cuanto más corta sea la longitud del cable, mejor.Cuanto más corta sea la distancia paralela entre dos cables, mejor.
(4) Número de orificios pasantes Cuanto menor sea el número de orificios pasantes, mejor.
(5) Dirección del cableado entre capas La dirección del cableado entre capas debe ser vertical, es decir, la capa superior es horizontal y la capa inferior es vertical, para reducir la interferencia entre señales.
(6) El recubrimiento de cobre con mayor conexión a tierra puede reducir la interferencia entre señales.
(7) La inclusión del procesamiento de la línea de señal importante puede mejorar significativamente la capacidad antiinterferencia de la señal; por supuesto, también puede incluir el procesamiento de la fuente de interferencia, de modo que no pueda interferir con otras señales.
(8) Los cables de señal no enrutan señales en bucles.Enrute señales en modo Daisy Chain.
2. Prioridad de cableado
Prioridad de línea de señal clave: señal pequeña analógica, señal de alta velocidad, señal de reloj y señal de sincronización y otras señales clave cableado prioritario
Primer principio de densidad: comience a cablear desde las conexiones más complejas de la placa.Comience a cablear desde el área más densamente cableada del tablero.
Puntos a tener en cuenta:
R. Intente proporcionar una capa de cableado especial para señales clave, como señales de reloj, señales de alta frecuencia y señales sensibles, y garantice el área de bucle mínima.Si es necesario, se debe adoptar cableado de prioridad manual, blindaje y aumentar el espacio de seguridad.Garantizar la calidad de la señal.
b.El entorno EMC entre la capa de energía y el suelo es deficiente, por lo que se deben evitar las señales sensibles a las interferencias.
C.La red con requisitos de control de impedancia debe cablearse en la medida de lo posible de acuerdo con los requisitos de longitud y ancho de línea.
3, cableado del reloj
La línea de reloj es uno de los factores más importantes que afectan a la EMC.Haga menos agujeros en la línea del reloj, evite caminar con otras líneas de señal en la medida de lo posible y manténgase alejado de las líneas de señal generales para evitar interferencias con las líneas de señal.Al mismo tiempo, se debe evitar la fuente de alimentación en la placa para evitar interferencias entre la fuente de alimentación y el reloj.
Si hay un chip de reloj especial en el tablero, no puede pasar por debajo de la línea, debe colocarse debajo del cobre, si es necesario, también puede ser especial para su tierra.Para muchos osciladores de cristal de referencia de chips, estos osciladores de cristal no deben estar debajo de la línea para colocar aislamiento de cobre.
4. Línea en ángulo recto.
Generalmente se requiere cableado en ángulo recto para evitar la situación en el cableado de PCB, y casi se ha convertido en uno de los estándares para medir la calidad del cableado, entonces, ¿qué impacto tendrá el cableado en ángulo recto en la transmisión de señales?En principio, el enrutamiento en ángulo recto hará que el ancho de la línea de transmisión cambie, lo que resultará en una discontinuidad de impedancia.De hecho, no sólo el enrutamiento en ángulo recto, el enrutamiento en ángulo de tonelada y el enrutamiento en ángulo agudo pueden causar cambios de impedancia.
La influencia del enrutamiento en ángulo recto en la señal se refleja principalmente en tres aspectos:
En primer lugar, la esquina puede ser equivalente a la carga capacitiva en la línea de transmisión, lo que ralentiza el tiempo de subida;
En segundo lugar, la discontinuidad de la impedancia provocará la reflexión de la señal;
En tercer lugar, EMI producida por la punta en ángulo recto.
5. Ángulo agudo
(1) Para corriente de alta frecuencia, cuando el punto de giro del cable presenta un ángulo recto o incluso un ángulo agudo, cerca de la esquina, la densidad de flujo magnético y la intensidad del campo eléctrico son relativamente altas, emitirán ondas electromagnéticas fuertes y la inductancia aquí será relativamente grande, el inductivo será mayor que el ángulo obtuso o redondeado.
(2) Para el cableado del bus del circuito digital, la esquina del cableado es obtusa o redondeada y el área del cableado es relativamente pequeña.Bajo la misma condición de interlineado, el interlineado total ocupa 0,3 veces menos ancho que el giro en ángulo recto.
6. Enrutamiento diferencial
Cf.Cableado diferencial y adaptación de impedancias
La señal diferencial se utiliza cada vez más en el diseño de circuitos de alta velocidad, porque las señales más importantes en los circuitos siempre utilizan una estructura diferencial.Definición: En términos sencillos, significa que el controlador envía dos señales inversas equivalentes y el receptor determina si el estado lógico es "0" o "1" comparando la diferencia entre los dos voltajes.El par que transporta la señal diferencial se denomina enrutamiento diferencial.
En comparación con el enrutamiento de señal ordinario de un solo extremo, la señal diferencial tiene las ventajas más obvias en los siguientes tres aspectos:
a.Fuerte capacidad antiinterferencia, debido a que el acoplamiento entre los dos cables diferenciales es muy bueno, cuando hay interferencia de ruido del exterior, casi se acopla a las dos líneas al mismo tiempo, y al receptor solo le importa la diferencia entre las dos señales, por lo que el ruido de modo común procedente del exterior se puede cancelar por completo.
b.puede inhibir eficazmente la EMI.De manera similar, debido a que la polaridad de dos señales es opuesta, los campos electromagnéticos que irradian pueden cancelarse entre sí.Cuanto más estrecho sea el acoplamiento, menos energía electromagnética se liberará al mundo exterior.
C.Posicionamiento de sincronización preciso.Dado que los cambios de conmutación de las señales diferenciales se encuentran en la intersección de dos señales, a diferencia de las señales ordinarias de un solo extremo que dependen de un voltaje de umbral alto y bajo, el impacto de la tecnología y la temperatura es pequeño, lo que puede reducir los errores en la sincronización y es más Adecuado para circuitos con señales de baja amplitud.LVDS (señalización diferencial de bajo voltaje), que es popular en la actualidad, se refiere a esta tecnología de señalización diferencial de pequeña amplitud.
Para los ingenieros de PCB, lo más importante es garantizar que las ventajas del enrutamiento diferencial puedan aprovecharse plenamente en el enrutamiento real.Quizás siempre y cuando el contacto con la gente de diseño comprenda los requisitos generales del enrutamiento diferencial, es decir, “igual longitud, igual distancia”.
La longitud igual es para garantizar que las dos señales diferenciales mantengan la polaridad opuesta en todo momento y reduzcan el componente de modo común.La equidistancia sirve principalmente para garantizar que la diferencia de impedancia sea consistente y reduzca la reflexión."Lo más cerca posible" es a veces un requisito para el enrutamiento diferencial.
7. Línea de serpiente
La línea serpentina es un tipo de diseño que se utiliza a menudo en el diseño.Su objetivo principal es ajustar el retraso y cumplir con los requisitos del diseño de sincronización del sistema.Lo primero que los diseñadores deben tener en cuenta es que los cables con forma de serpiente pueden destruir la calidad de la señal y cambiar el retraso de la transmisión, y deben evitarse al realizar el cableado.Sin embargo, en el diseño real, para garantizar un tiempo de retención suficiente de las señales o para reducir el desplazamiento de tiempo entre el mismo grupo de señales, a menudo es necesario enrollar deliberadamente.
Puntos a tener en cuenta:
Se deben perforar pares de líneas de señal diferencial, generalmente líneas paralelas, lo menos posible a través del orificio, y deben estar dos líneas juntas para lograr la adaptación de impedancia.
Un grupo de autobuses con los mismos atributos debe encaminarse uno al lado del otro en la medida de lo posible para lograr la misma longitud.El orificio que va desde la almohadilla de parche está lo más lejos posible de la almohadilla.
Hora de publicación: 05-jul-2023