Lembre-se desses pontos de fiação da PCB

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1. Prática geral

No projeto da PCB, a fim de tornar o projeto da placa de circuito de alta frequência mais razoável, melhor desempenho anti-interferência, deve ser considerado a partir dos seguintes aspectos:

(1) Seleção razoável de camadas Ao rotear placas de circuito de alta frequência no design de PCB, o plano interno no meio é usado como camada de energia e aterramento, que pode desempenhar um papel de proteção, reduzir efetivamente a indutância parasita, encurtar o comprimento de linhas de sinal e reduzir a interferência cruzada entre os sinais.

(2) Modo de roteamento O modo de roteamento deve estar de acordo com o giro em ângulo de 45° ou giro em arco, o que pode reduzir a emissão de sinal de alta frequência e o acoplamento mútuo.

(3) Comprimento do cabo Quanto menor o comprimento do cabo, melhor.Quanto menor a distância paralela entre dois fios, melhor.

(4) Número de furos passantes Quanto menor o número de furos passantes, melhor.

(5) Direção da fiação intercalar A direção da fiação intercalar deve ser vertical, ou seja, a camada superior é horizontal, a camada inferior é vertical, de modo a reduzir a interferência entre os sinais.

(6) O revestimento de cobre com maior aterramento pode reduzir a interferência entre os sinais.

(7) A inclusão do importante processamento da linha de sinal pode melhorar significativamente a capacidade anti-interferência do sinal, é claro, também pode ser a inclusão do processamento da fonte de interferência, para que não possa interferir em outros sinais.

(8) Os cabos de sinal não roteiam sinais em loops.Roteie sinais no modo Daisy Chain.

2. Prioridade de fiação

Prioridade da linha de sinal principal: sinal analógico pequeno, sinal de alta velocidade, sinal de relógio e sinal de sincronização e outros sinais principais de fiação prioritária

Primeiro princípio da densidade: comece a fiação a partir das conexões mais complexas da placa.Comece a fiação a partir da área mais densamente conectada da placa

Pontos a serem observados:

A. Tente fornecer uma camada de fiação especial para sinais principais, como sinais de clock, sinais de alta frequência e sinais sensíveis, e garanta a área mínima do loop.Se necessário, deve-se adotar fiação prioritária manual, blindagem e aumento do espaçamento de segurança.Garanta a qualidade do sinal.

b.O ambiente EMC entre a camada de energia e o solo é ruim, portanto sinais sensíveis a interferências devem ser evitados.

c.A rede com requisitos de controle de impedância deve ser conectada tanto quanto possível de acordo com os requisitos de comprimento e largura da linha.

3, fiação do relógio

A linha do relógio é um dos maiores fatores que afetam a EMC.Faça menos furos na linha do relógio, evite caminhar com outras linhas de sinal o máximo possível e fique longe das linhas de sinal gerais para evitar interferência nas linhas de sinal.Ao mesmo tempo, a fonte de alimentação da placa deve ser evitada para evitar interferência entre a fonte de alimentação e o relógio.

Se houver um chip de relógio especial na placa, ele não pode passar por baixo da linha, deve ser colocado sob o cobre, se necessário, também pode ser especial para seu terreno.Para muitos osciladores de cristal de referência de chip, esses osciladores de cristal não devem estar abaixo da linha, para estabelecer isolamento de cobre.

4. Linha em ângulo reto

O cabeamento em ângulo reto é geralmente necessário para evitar a situação na fiação de PCB e quase se tornou um dos padrões para medir a qualidade da fiação. Então, quanto impacto o cabeamento em ângulo reto terá na transmissão do sinal?Em princípio, o roteamento em ângulo reto fará com que a largura da linha de transmissão mude, resultando em descontinuidade de impedância.Na verdade, não apenas o roteamento em ângulo reto, mas também o roteamento em ângulo agudo pode causar alterações de impedância.

A influência do roteamento em ângulo reto no sinal se reflete principalmente em três aspectos:

Primeiro, o canto pode ser equivalente à carga capacitiva da linha de transmissão, diminuindo o tempo de subida;

Segundo, a descontinuidade da impedância causará reflexão do sinal;

Terceiro, EMI produzido pela ponta do ângulo direito.

5. Ângulo Agudo

(1) Para corrente de alta frequência, quando o ponto de viragem do fio apresenta um ângulo reto ou mesmo um ângulo agudo, próximo ao canto, a densidade do fluxo magnético e a intensidade do campo elétrico são relativamente altas, a radiação será forte onda eletromagnética e a indutância aqui será relativamente grande, o indutivo será maior que o ângulo obtuso ou arredondado.

(2) Para a fiação do barramento do circuito digital, o canto da fiação é obtuso ou arredondado, a área da fiação é relativamente pequena.Sob a mesma condição de espaçamento entre linhas, o espaçamento total entre linhas ocupa 0,3 vezes menos largura do que a curva em ângulo reto.

6. Roteamento diferencial

Cf.Fiação diferencial e correspondência de impedância

O sinal diferencial é cada vez mais utilizado no projeto de circuitos de alta velocidade, porque os sinais mais importantes nos circuitos sempre usam estrutura diferencial.Definição: Em inglês simples, significa que o driver envia dois sinais equivalentes e inversos, e o receptor determina se o estado lógico é "0" ou "1" comparando a diferença entre as duas tensões.O par que transporta o sinal diferencial é chamado de roteamento diferencial.

Comparado com o roteamento de sinal comum de terminação única, o sinal diferencial tem as vantagens mais óbvias nos três aspectos a seguir:

a.Forte capacidade anti-interferência, pois o acoplamento entre os dois fios diferenciais é muito bom, quando há interferência de ruído externo, fica quase acoplado às duas linhas ao mesmo tempo, e o receptor só se preocupa com a diferença entre o dois sinais, para que o ruído externo do modo comum possa ser completamente cancelado.

b.pode efetivamente inibir a EMI.Da mesma forma, como a polaridade de dois sinais é oposta, os campos eletromagnéticos irradiados por eles podem cancelar-se mutuamente.Quanto mais próximo o acoplamento, menos energia eletromagnética será liberada para o mundo exterior.

c.Posicionamento de tempo preciso.Como as mudanças de comutação dos sinais diferenciais estão localizadas na intersecção de dois sinais, ao contrário dos sinais comuns de terminação única que dependem de tensão de limiar alto e baixo, o impacto da tecnologia e da temperatura é pequeno, o que pode reduzir os erros de temporização e é mais adequado para circuitos com sinais de baixa amplitude.LVDS (sinalização diferencial de baixa tensão), popular atualmente, refere-se a esta tecnologia de sinalização diferencial de pequena amplitude.

Para engenheiros de PCB, o mais importante é garantir que as vantagens do roteamento diferencial possam ser totalmente utilizadas no roteamento real.Talvez desde que o contato com o pessoal do Layout entenda os requisitos gerais do roteamento diferencial, ou seja, “comprimento igual, distância igual”.

O comprimento igual é para garantir que os dois sinais diferenciais mantenham polaridades opostas em todos os momentos e reduzam o componente de modo comum.A equidistância serve principalmente para garantir que a impedância da diferença seja consistente e reduza a reflexão."O mais próximo possível" às vezes é um requisito para roteamento diferencial.

7. Linha de cobra

A linha serpentina é um tipo de layout muito usado em layout.Seu principal objetivo é ajustar o atraso e atender aos requisitos do projeto de temporização do sistema.A primeira coisa que os projetistas precisam perceber é que fios em forma de cobra podem destruir a qualidade do sinal e alterar o atraso de transmissão e devem ser evitados durante a fiação.No entanto, no projeto real, para garantir um tempo de retenção suficiente dos sinais ou para reduzir o deslocamento de tempo entre o mesmo grupo de sinais, muitas vezes é necessário enrolar deliberadamente.

Pontos a serem observados:

Pares de linhas de sinal diferenciais, geralmente linhas paralelas, devem ser perfuradas o mínimo possível através do orifício, devem ser duas linhas juntas, a fim de obter a correspondência de impedância.
Um grupo de ônibus com os mesmos atributos deve ser encaminhado lado a lado, tanto quanto possível, para atingir o mesmo comprimento.O orifício que sai do patch pad fica o mais longe possível do patch pad.