1. Huisartsenpraktijk
Om het ontwerp van de PCB-printplaat voor hoge frequenties logischer te maken, moeten de volgende aspecten in overweging worden genomen om de anti-interferentieprestaties te verbeteren:
(1) Redelijke selectie van lagen Bij het routeren van hoogfrequente printplaten in PCB-ontwerp wordt het binnenvlak in het midden gebruikt als de voedings- en aardingslaag, die een afschermende rol kan spelen, effectief de parasitaire inductie kan verminderen, de lengte van signaallijnen kan verkorten en de kruisinterferentie tussen signalen kan verminderen.
(2) Routeringsmodus De routeringsmodus moet in overeenstemming zijn met 45° hoekdraaien of boogdraaien, waardoor de hoogfrequente signaalemissie en de wederzijdse koppeling kunnen worden verminderd.
(3) Kabellengte: Hoe korter de kabellengte, hoe beter. Hoe korter de parallelle afstand tussen twee draden, hoe beter.
(4) Aantal doorlopende gaten Hoe minder doorlopende gaten, hoe beter.
(5) Richting van de tussenlaagbedrading De richting van de tussenlaagbedrading moet verticaal zijn, dat wil zeggen dat de bovenste laag horizontaal is en de onderste laag verticaal, om zo de interferentie tussen signalen te verminderen.
(6) Koperen coating met een verhoogde aarding door koperen coating kan de interferentie tussen signalen verminderen.
(7) De opname van de belangrijke signaallijnverwerking kan het anti-interferentievermogen van het signaal aanzienlijk verbeteren. Uiteraard kan ook de opname van de verwerking van de interferentiebron worden opgenomen, zodat deze geen interferentie met andere signalen kan veroorzaken.
(8)Signaalkabels routeren signalen niet in lussen. Routeren signalen in Daisy Chain-modus.
2. Prioriteit van de bedrading
Prioriteit van de belangrijkste signaallijn: analoge kleine signalen, hogesnelheidssignalen, kloksignalen en synchronisatiesignalen en andere prioritaire bedrading van belangrijke signalen
Het principe van dichtheid eerst: begin met de bedrading vanaf de meest complexe verbindingen op de printplaat. Begin met de bedrading vanaf het gebied met de grootste dichtheid van de bedrading op de printplaat.
Punten om op te letten:
A. Probeer een speciale bedradingslaag te creëren voor belangrijke signalen zoals kloksignalen, hoogfrequente signalen en gevoelige signalen, en zorg voor een minimale lusoppervlakte. Indien nodig moet handmatige prioriteitsbedrading, afscherming en een grotere veiligheidsafstand worden toegepast. Zorg voor een goede signaalkwaliteit.
b. De EMC-omgeving tussen de vermogenslaag en de aarde is slecht, dus signalen die gevoelig zijn voor interferentie moeten worden vermeden.
c. Het netwerk met impedantiecontrolevereisten moet zo ver mogelijk worden bedraad volgens de vereisten voor lijnlengte en lijnbreedte.
3, klokbedrading
De klokleiding is een van de grootste factoren die EMC beïnvloeden. Maak zo min mogelijk gaten in de klokleiding, vermijd zoveel mogelijk om met andere signaalleidingen te lopen en blijf uit de buurt van algemene signaalleidingen om interferentie met signaalleidingen te voorkomen. Tegelijkertijd moet de voeding op de printplaat worden vermeden om interferentie tussen de voeding en de klok te voorkomen.
Als er een speciale klokchip op de printplaat zit, mag deze niet onder de lijn komen, maar moet deze onder de koperisolatie worden gelegd. Indien nodig kan er ook een speciale isolatie op de printplaat worden aangebracht. Bij veel chipreferentiekristaloscillatoren mag deze niet onder de lijn komen, maar moet er koperisolatie worden aangebracht.
4. Lijn loodrecht
Haakse bekabeling is over het algemeen vereist om dit probleem bij PCB-bedrading te voorkomen en is bijna een van de standaarden geworden om de kwaliteit van de bedrading te meten. Dus hoeveel impact heeft haakse bekabeling op de signaaloverdracht? In principe zal haakse bekabeling de lijnbreedte van de transmissielijn veranderen, wat resulteert in impedantiediscontinuïteit. Niet alleen haakse bekabeling, maar ook ton-hoek- en acute-hoekbekabeling kunnen impedantieveranderingen veroorzaken.
De invloed van haakse routering op het signaal komt voornamelijk tot uiting in drie aspecten:
Ten eerste kan de hoek gelijk zijn aan de capacitieve belasting op de transmissielijn, waardoor de stijgtijd wordt vertraagd;
Ten tweede zal impedantiediscontinuïteit signaalreflectie veroorzaken;
Ten derde, EMI geproduceerd door de rechterhoektip.
5. Scherpe hoek
(1) Voor hoogfrequente stroom, wanneer het draaipunt van de draad een rechte hoek of zelfs een scherpe hoek vertoont, nabij de hoek, zijn de magnetische fluxdichtheid en de elektrische veldsterkte relatief hoog, zal de straling een sterke elektromagnetische golf zijn, en zal de inductie hier relatief groot zijn, de inductie zal groter zijn dan de stompe hoek of afgeronde hoek.
(2) Voor de busbedrading van het digitale circuit is de bedradingshoek stomp of afgerond, waardoor het bedradingsoppervlak relatief klein is. Bij gelijke regelafstand neemt de totale regelafstand 0,3 keer minder breedte in beslag dan bij een haakse bocht.
6. Differentiële routing
Vergelijk Differentiële bedrading en impedantieaanpassing
Differentieel signaal wordt steeds vaker gebruikt bij het ontwerpen van snelle circuits, omdat de belangrijkste signalen in circuits altijd een differentiële structuur gebruiken. Definitie: In gewone mensentaal betekent dit dat de driver twee equivalente, inverterende signalen uitzendt en de ontvanger bepaalt of de logische status "0" of "1" is door het verschil tussen de twee spanningen te vergelijken. Het paar dat het differentiële signaal transporteert, wordt differentiële routing genoemd.
Vergeleken met gewone single-ended signaalroutering heeft differentiële signalen de meest voor de hand liggende voordelen op de volgende drie vlakken:
a. Sterk anti-interferentievermogen, omdat de koppeling tussen de twee differentiële draden erg goed is, wanneer er ruisinterferentie van buitenaf is, wordt deze bijna tegelijkertijd aan de twee lijnen gekoppeld en de ontvanger is alleen geïnteresseerd in het verschil tussen de twee signalen, zodat de common mode-ruis van buitenaf volledig kan worden geëlimineerd.
b. kan EMI effectief remmen. Evenzo kunnen de elektromagnetische velden die ze uitstralen elkaar opheffen, omdat de polariteit van twee signalen tegengesteld is. Hoe sterker de koppeling, hoe minder elektromagnetische energie er aan de buitenwereld wordt afgegeven.
c. Nauwkeurige timingpositionering. Omdat de schakelveranderingen van differentiële signalen zich op het kruispunt van twee signalen bevinden, in tegenstelling tot gewone single-ended signalen die afhankelijk zijn van hoge en lage drempelspanning, is de impact van technologie en temperatuur klein, wat timingfouten kan verminderen en geschikter is voor circuits met signalen met een lage amplitude. LVDS (low voltage differential signaling), dat momenteel populair is, verwijst naar deze technologie voor differentiële signalering met een kleine amplitude.
Voor PCB-engineers is het allerbelangrijkste dat de voordelen van differentiële routing volledig benut kunnen worden tijdens de routing zelf. Mits de contactpersonen van de lay-outafdeling de algemene vereisten van differentiële routing begrijpen, namelijk "gelijke lengte, gelijke afstand".
Gelijke lengte zorgt ervoor dat de twee differentiële signalen te allen tijde een tegengestelde polariteit behouden en de common-mode component verminderen. Equidistantie zorgt er vooral voor dat de verschilimpedantie consistent is en reflectie vermindert. "Zo dicht mogelijk bij elkaar" is soms een vereiste voor differentiële routing.
7. Slangenlijn
Serpentine-lijn is een type lay-out dat vaak wordt gebruikt in lay-outs. Het belangrijkste doel is om de vertraging aan te passen en te voldoen aan de eisen van het systeemtimingontwerp. Het eerste wat ontwerpers moeten beseffen, is dat slangachtige draden de signaalkwaliteit kunnen aantasten en de transmissievertraging kunnen veranderen, en daarom bij het bedraden vermeden moeten worden. In de praktijk is het echter vaak nodig om opzettelijk te wikkelen om voldoende signaalhoudtijd te garanderen of om de tijdsafwijking tussen dezelfde groep signalen te verkleinen.
Punten om op te letten:
Paren differentiële signaallijnen, over het algemeen parallelle lijnen, moeten zo min mogelijk door het gat gaan en moeten worden geperforeerd. De lijnen moeten in tweeën worden geslagen om impedantieaanpassing te bereiken.
Een groep bussen met dezelfde kenmerken moet zo ver mogelijk naast elkaar worden geplaatst om een gelijke lengte te bereiken. Het gat vanaf de patchpad bevindt zich zo ver mogelijk van de pad af.
Plaatsingstijd: 5 juli 2023
