1. Καλωδίωση πολλαπλών επιπέδων
Τα κυκλώματα υψηλής συχνότητας τείνουν να έχουν υψηλή ολοκλήρωση και υψηλή πυκνότητα καλωδίωσης. Η χρήση πλακών πολλαπλών στρώσεων δεν είναι μόνο απαραίτητη για την καλωδίωση, αλλά και ένα αποτελεσματικό μέσο για τη μείωση των παρεμβολών. Στο στάδιο διάταξης PCB, μια λογική επιλογή του μεγέθους της τυπωμένης πλακέτας με έναν ορισμένο αριθμό στρωμάτων μπορεί να κάνει πλήρη χρήση του ενδιάμεσου στρώματος για τη ρύθμιση της ασπίδας, την καλύτερη επίτευξη της γειτονικής γείωσης και τη μείωση της παρασιτικής επαγωγής και τη μείωση του σήματος μήκος μετάδοσης, διατηρώντας παράλληλα ένα μεγάλο. Όλες αυτές οι μέθοδοι είναι επωφελείς για την αξιοπιστία των κυκλωμάτων υψηλής συχνότητας, όπως η μείωση της παρεμβολής σήματος.
Ορισμένα δεδομένα δείχνουν ότι όταν χρησιμοποιείται το ίδιο υλικό, ο θόρυβος της πλακέτας τεσσάρων στρωμάτων είναι 20dB χαμηλότερος από αυτόν της πλακέτας διπλής όψης. Ωστόσο, υπάρχει επίσης ένα πρόβλημα. Όσο υψηλότερος είναι ο αριθμός των μισών στρωμάτων PCB, τόσο πιο περίπλοκη είναι η διαδικασία κατασκευής και τόσο υψηλότερο είναι το κόστος μονάδας. Αυτό απαιτεί από εμάς να επιλέξουμε πίνακες PCB με κατάλληλα επίπεδα κατά την εκτέλεση της διάταξης PCB. Λογικός σχεδιασμός διάταξης στοιχείων και χρησιμοποιήστε τους σωστούς κανόνες καλωδίωσης για να ολοκληρώσετε τη σχεδίαση.
2. Όσο λιγότερο το μόλυβδο λυγίζει μεταξύ των ακίδων πολλαπλών ηλεκτρονικών συσκευών υψηλής ταχύτητας, τόσο το καλύτερο
Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε μια πλήρη ευθεία γραμμή για την καλωδίωση του κυκλώματος υψηλής συχνότητας και πρέπει να περιστραφεί. Μπορεί να περιστραφεί με σπασμένη γραμμή 45 μοιρών ή κυκλικό τόξο. Αυτή η απαίτηση χρησιμοποιείται μόνο για τη βελτίωση της αντοχής στερέωσης του χαλκού φύλλου στο κύκλωμα χαμηλής συχνότητας, ενώ στο κύκλωμα υψηλής συχνότητας, μπορεί να ικανοποιήσει αυτήν την απαίτηση. Μία απαίτηση μπορεί να μειώσει την εξωτερική εκπομπή και την αμοιβαία σύζευξη σημάτων υψηλής συχνότητας.
3. Όσο μικρότερο είναι το καλώδιο μεταξύ των ακίδων της συσκευής κυκλώματος υψηλής συχνότητας, τόσο καλύτερο
Η ένταση ακτινοβολίας του σήματος είναι ανάλογη με το μήκος ιχνών της γραμμής σήματος. Όσο μεγαλύτερο είναι το καλώδιο σήματος υψηλής συχνότητας, τόσο πιο εύκολο είναι να συνδέσετε τα εξαρτήματα που βρίσκονται κοντά του. Επομένως, για σήματα όπως ρολόι, κρυσταλλικός ταλαντωτής, δεδομένα DDR, γραμμές LVDS, γραμμές USB, γραμμές HDMI και άλλες γραμμές σήματος υψηλής συχνότητας απαιτείται να είναι όσο το δυνατόν συντομότερα.
4. Όσο λιγότερο εναλλάσσεται το στρώμα μολύβδου μεταξύ των ακίδων της συσκευής κυκλώματος υψηλής συχνότητας, τόσο το καλύτερο
Το λεγόμενο&«όσο λιγότερη είναι η εναλλαγή μεταξύ των επιπέδων των αγωγών, τόσο καλύτερη είναι η GG». σημαίνει ότι όσο λιγότερα vias (Via) χρησιμοποιούνται στη διαδικασία σύνδεσης των συστατικών, τόσο το καλύτερο. Σύμφωνα με την πλευρά, ένα μέσω μπορεί να φέρει κατανεμημένη χωρητικότητα 0,5 pF, μειώνοντας τον αριθμό των vias μπορεί να αυξήσει σημαντικά την ταχύτητα και να μειώσει την πιθανότητα σφαλμάτων δεδομένων.
5. Δώστε προσοχή στο&«crosstalk GG»; εισάγεται από γραμμές σήματος παράλληλα με κοντινές αποστάσεις
Η καλωδίωση κυκλώματος υψηλής συχνότητας πρέπει να προσέχει το&«crosstalk GG»; εισήχθη με τη στενή παράλληλη δρομολόγηση των γραμμών σήματος. Το Crosstalk αναφέρεται στο φαινόμενο σύζευξης μεταξύ γραμμών σήματος που δεν είναι άμεσα συνδεδεμένες. Επειδή τα σήματα υψηλής συχνότητας μεταδίδονται με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων κατά μήκος της γραμμής μετάδοσης, η γραμμή σήματος θα ενεργεί ως κεραία και η ενέργεια του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου θα εκπέμπεται γύρω από τη γραμμή μετάδοσης. Τα ανεπιθύμητα σήματα θορύβου δημιουργούνται μεταξύ των σημάτων λόγω της αμοιβαίας σύνδεσης ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Ονομάζεται crosstalk (Crosstalk). Οι παράμετροι του στρώματος PCB, η απόσταση των γραμμών σήματος, τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του άκρου οδήγησης και του άκρου λήψης, και η μέθοδος τερματισμού της γραμμής σήματος έχουν όλα ένα συγκεκριμένο αντίκτυπο στο crosstalk. Επομένως, προκειμένου να μειωθεί το crosstalk των σημάτων υψηλής συχνότητας, απαιτούνται όσο το δυνατόν τα ακόλουθα σημεία κατά την καλωδίωση:
Perm Εάν ο χώρος καλωδίωσης το επιτρέπει, τοποθετήστε ένα καλώδιο γείωσης ή ένα επίπεδο γείωσης μεταξύ των δύο καλωδίων με πιο σοβαρό crosstalk, το οποίο μπορεί να παίξει ρόλο στην απομόνωση και να μειώσει το crosstalk.
②Όταν υπάρχει ένα χρονικά μεταβαλλόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο στο χώρο που περιβάλλει τη γραμμή σήματος, εάν δεν μπορεί να αποφευχθεί η παράλληλη κατανομή, μια μεγάλη περιοχή&«έδαφος GG»; μπορεί να τοποθετηθεί στην αντίθετη πλευρά της παράλληλης γραμμής σήματος για να μειώσει σημαντικά τις παρεμβολές.
Perm Εάν ο χώρος καλωδίωσης το επιτρέπει, αυξήστε την απόσταση μεταξύ γειτονικών γραμμών σήματος, μειώστε το παράλληλο μήκος των γραμμών σήματος και προσπαθήστε να κάνετε τη γραμμή ρολογιού κάθετη προς τη γραμμή σήματος κλειδιού αντί παράλληλη.
FΕάν η παράλληλη καλωδίωση στο ίδιο στρώμα είναι σχεδόν αναπόφευκτη, σε δύο παρακείμενα στρώματα, η διεύθυνση της καλωδίωσης πρέπει να είναι κάθετη μεταξύ τους.
Digital Στα ψηφιακά κυκλώματα, τα συνηθισμένα σήματα ρολογιού είναι σήματα με γρήγορες αλλαγές στην άκρη, τα οποία έχουν υψηλό εξωτερικό χροιά Επομένως, στο σχεδιασμό, η γραμμή ρολογιού θα πρέπει να περιβάλλεται από μια γραμμή εδάφους και θα πρέπει να χρησιμοποιούνται περισσότερες οπές γραμμής εδάφους για τη μείωση της κατανεμημένης χωρητικότητας, μειώνοντας έτσι το crosstalk.
⑥Για ρολόγια σήματος υψηλής συχνότητας, προσπαθήστε να χρησιμοποιήσετε σήματα διαφορικού ρολογιού χαμηλής τάσης και τυλίξτε τη λειτουργία γείωσης και δώστε προσοχή στην ακεραιότητα του πακέτου γείωσης του πακέτου.
NotΜην αναστέλλετε τον αχρησιμοποίητο ακροδέκτη εισόδου, αλλά γειώστε τον ή συνδέστε τον στην παροχή ρεύματος (το τροφοδοτικό είναι επίσης γειωμένο στον βρόχο σήματος υψηλής συχνότητας), επειδή το καλώδιο που κρέμεται μπορεί να είναι ισοδύναμο με την κεραία εκπομπής και η γείωση μπορεί αναστέλλει την εκπομπή. Η πρακτική έχει αποδείξει ότι η χρήση αυτής της μεθόδου για την εξάλειψη του crosstalk μπορεί μερικές φορές να αποφέρει άμεσα αποτελέσματα.
6. Προσθέστε πυκνωτές αποσύνδεσης υψηλής συχνότητας στους πείρους τροφοδοσίας του μπλοκ ολοκληρωμένου κυκλώματος
Προσθέστε έναν πυκνωτή αποσύνδεσης υψηλής συχνότητας στον πείρο τροφοδοσίας κάθε μπλοκ ολοκληρωμένου κυκλώματος κοντά. Η αύξηση του πυκνωτή αποσύνδεσης υψηλής συχνότητας του πείρου τροφοδοσίας μπορεί αποτελεσματικά να καταστείλει την παρεμβολή αρμονικών υψηλής συχνότητας στον πείρο τροφοδοσίας.
7. Απομονώστε το καλώδιο γείωσης ψηφιακού σήματος υψηλής συχνότητας και καλώδιο γείωσης αναλογικού σήματος
Όταν το αναλογικό καλώδιο γείωσης, το ψηφιακό καλώδιο γείωσης, κ.λπ. συνδέονται με το δημόσιο καλώδιο γείωσης, χρησιμοποιήστε μαγνητικές χάντρες τσοκ υψηλής συχνότητας για να συνδέσετε ή να απομονώσετε άμεσα και να επιλέξετε ένα κατάλληλο μέρος για διασύνδεση ενός σημείου. Το δυναμικό γείωσης του καλωδίου γείωσης του ψηφιακού σήματος υψηλής συχνότητας είναι γενικά ασυνεπές. Υπάρχει συχνά μια συγκεκριμένη διαφορά τάσης μεταξύ των δύο απευθείας. Επιπλέον, το καλώδιο γείωσης του ψηφιακού σήματος υψηλής συχνότητας συχνά περιέχει πολύ πλούσια αρμονικά συστατικά του σήματος υψηλής συχνότητας. Όταν το καλώδιο γείωσης ψηφιακού σήματος και το καλώδιο γείωσης αναλογικού σήματος συνδέονται απευθείας, οι αρμονικές του σήματος υψηλής συχνότητας θα παρεμβαίνουν στο αναλογικό σήμα μέσω της ζεύξης σύρματος γείωσης. Επομένως, υπό κανονικές συνθήκες, το καλώδιο γείωσης του ψηφιακού σήματος υψηλής συχνότητας και το καλώδιο γείωσης του αναλογικού σήματος πρέπει να απομονωθούν και μια μέθοδος διασύνδεσης ενός σημείου μπορεί να υιοθετηθεί σε κατάλληλη θέση ή μια μέθοδο υψηλής μπορεί να χρησιμοποιηθεί διασύνδεση μαγνητικού πηνίου συχνότητας.
8. Αποφύγετε τη δημιουργία βρόχων με καλωδίωση
Όλα τα είδη ιχνών σήματος υψηλής συχνότητας δεν πρέπει να σχηματίζουν βρόχο όσο το δυνατόν περισσότερο. Εάν δεν μπορεί να αποφευχθεί, η περιοχή βρόχου πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη.
9. Πρέπει να εξασφαλίσετε καλή αντιστοίχιση αντίστασης σήματος
Στη διαδικασία μετάδοσης σήματος, όταν η σύνθετη αντίσταση δεν ταιριάζει, το σήμα θα αντανακλά στο κανάλι μετάδοσης. Η αντανάκλαση θα προκαλέσει το σύνθετο σήμα να σχηματίσει υπέρβαση, με αποτέλεσμα το σήμα να κυμαίνεται κοντά στο λογικό όριο.
Ο βασικός τρόπος για την εξάλειψη της ανάκλασης είναι να ταιριάζει καλά με την αντίσταση του σήματος μετάδοσης. Δεδομένου ότι όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά μεταξύ της σύνθετης αντίστασης φορτίου και της χαρακτηριστικής σύνθετης αντίστασης της γραμμής μετάδοσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντανάκλαση, οπότε η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση της γραμμής μετάδοσης σήματος πρέπει να ισούται όσο το δυνατόν περισσότερο με την αντίσταση φορτίου. Ταυτόχρονα, σημειώστε ότι η γραμμή μετάδοσης στο PCB δεν πρέπει να έχει ξαφνικές αλλαγές ή γωνίες και προσπαθήστε να διατηρήσετε τη σύνθετη αντίσταση κάθε σημείου της γραμμής μετάδοσης συνεχή, διαφορετικά θα υπάρξουν ανακλάσεις μεταξύ των τμημάτων της γραμμής μετάδοσης. Αυτό προϋποθέτει ότι κατά τη διάρκεια καλωδίωσης PCB υψηλής ταχύτητας, πρέπει να τηρούνται οι ακόλουθοι κανόνες καλωδίωσης:
① Κανόνες καλωδίωσης USB. Απαιτείται διαφορική δρομολόγηση σήματος USB, πλάτος γραμμής 10mil, απόσταση γραμμής 6mil, γραμμή εδάφους και απόσταση γραμμής σήματος 6mil.
② Κανόνες καλωδίωσης HDMI. Απαιτείται διαφορική δρομολόγηση σήματος HDMI, το πλάτος γραμμής είναι 10mil, το διάστημα γραμμής είναι 6mil και η απόσταση μεταξύ κάθε δύο σετ ζευγών διαφορικού σήματος HDMI υπερβαίνει τα 20mil.
③ Κανόνες καλωδίωσης LVDS. Απαιτεί διαφορική δρομολόγηση σήματος LVDS, πλάτος γραμμής 7mil, απόσταση γραμμής 6mil, ο σκοπός είναι ο έλεγχος της αντίστασης διαφορικού σήματος HDMI έως 100+ -15% ohm
④ Κανόνες καλωδίωσης DDR. Τα ίχνη DDR1 απαιτούν σήματα να μην περνούν από τρύπες όσο το δυνατόν περισσότερο, οι γραμμές σήματος έχουν ίσο πλάτος και οι γραμμές είναι εξίσου χωρισμένες. Το ίχνος πρέπει να πληροί την αρχή 2W για να μειώσει τη διασταύρωση μεταξύ των σημάτων. Για συσκευές υψηλής ταχύτητας DDR2 και άνω, απαιτούνται επίσης δεδομένα υψηλής συχνότητας. Οι γραμμές έχουν ίσο μήκος για να διασφαλιστεί η αντιστάθμιση αντίστασης του σήματος.
10. Διατηρήστε την ακεραιότητα της μετάδοσης σήματος
Διατηρήστε την ακεραιότητα της μετάδοσης σήματος και αποτρέψτε το&«φαινόμενο αναπήδησης εδάφους GG». προκαλείται από χωρισμό εδάφους.
