Aprenda sobre o relógio no PCB

Observe as seguintes considerações sobre o relógio em um quadro:

1. Layout

a) O cristal de clock e os circuitos relacionados devem ser dispostos na posição central da placa de circuito impresso e ter uma boa formação, em vez de próximos à interface de E/S. O circuito de geração de clock não pode ser montado em uma placa-filha ou placa-filha, devendo ser montado em uma placa de clock ou placa portadora separada.

Conforme mostrado na figura a seguir, a parte da caixa verde da próxima camada é boa para não andar na linha

b, apenas os dispositivos relacionados ao circuito de clock na área do circuito de clock do PCB, evite colocar outros circuitos e não coloque outras linhas de sinal perto ou abaixo do cristal: Usando o plano de aterramento sob um circuito gerador de clock ou cristal, se outros sinais passarem pelo plano, o que viola a função do plano mapeado, se o sinal passar pelo plano de aterramento, haverá um pequeno loop de aterramento e afetará a continuidade do plano de aterramento, e esses loops de aterramento causarão problemas em altas frequências.

c. Para cristais de relógio e circuitos de relógio, medidas de blindagem podem ser adotadas para processamento de blindagem;

d, se a carcaça do relógio for de metal, o projeto do PCB deve ser colocado sob o cobre cristal e garantir que esta parte e o plano de aterramento completo tenham uma boa conexão elétrica (através de aterramento poroso).

Benefícios da pavimentação sob cristais de relógio:

O circuito dentro do oscilador de cristal gera corrente de RF e, se o cristal estiver encapsulado em um invólucro metálico, o pino de alimentação CC é a fonte de referência de tensão CC e a referência do circuito de corrente de RF dentro do cristal, liberando a corrente transitória gerada pela radiação de RF do invólucro através do plano de aterramento. Em resumo, o invólucro metálico é uma antena de terminação única, e a camada de imagem próxima, a camada do plano de aterramento e, às vezes, duas ou mais camadas são suficientes para o acoplamento radiativo da corrente de RF ao terra. O piso do cristal também é bom para dissipação de calor. O circuito de clock e a base do cristal fornecerão um plano de mapeamento, que pode reduzir a corrente de modo comum gerada pelo cristal e circuito de clock associados, reduzindo assim a radiação de RF. O plano de aterramento também absorve a corrente de RF de modo diferencial. Este plano deve ser conectado ao plano de aterramento completo por vários pontos e requer vários furos passantes, o que pode fornecer baixa impedância. Para aumentar o efeito deste plano de aterramento, o circuito gerador de clock deve estar próximo a este plano de aterramento.

Cristais encapsulados em SMT terão mais radiação de energia de RF do que cristais revestidos de metal: como os cristais montados em superfície são, em sua maioria, encapsulados em plástico, a corrente de RF dentro do cristal será irradiada para o espaço e acoplada a outros dispositivos.

1. Compartilhe o roteamento do relógio

É melhor conectar o sinal de borda de subida rápida e o sinal de campainha com topologia radial do que conectar a rede com uma única fonte de driver comum, e cada rota deve ser roteada por medidas de terminação de acordo com sua impedância característica.

2, requisitos de linha de transmissão de relógio e camadas de PCB

Princípio de roteamento de clock: organize uma camada de plano de imagem completa na vizinhança imediata da camada de roteamento de clock, reduza o comprimento da linha e realize o controle de impedância.

A fiação cruzada incorreta e incompatibilidades de impedância podem resultar em:

1) A utilização de furos e saltos na fiação levam à imperfeição do loop da imagem;

2) A tensão de surto no plano da imagem devido à tensão no pino de sinal do dispositivo muda com a mudança do sinal;

3) se a linha não considerar o princípio 3W, diferentes sinais de clock causarão diafonia;

Fiação do sinal do relógio

1. A linha do relógio deve passar pela camada interna da placa PCB multicamadas. Certifique-se de seguir a linha da fita; se quiser passar pela camada externa, use apenas a linha da microfita.

2. A camada interna garante um plano de imagem completo, fornecendo um caminho de transmissão de RF de baixa impedância e gerando fluxo magnético para compensar o fluxo magnético da linha de transmissão da fonte. Quanto menor a distância entre a fonte e o caminho de retorno, melhor a desmagnetização. Graças à desmagnetização aprimorada, cada camada de imagem plana completa de um PCB de alta densidade fornece uma supressão de 6 a 8 dB.

3, as vantagens da placa multicamadas: há uma camada ou várias camadas que podem ser dedicadas ao fornecimento de energia completo e ao plano de aterramento, podem ser projetadas em um bom sistema de desacoplamento, reduzem a área do loop de aterramento, reduzem a radiação do modo diferencial, reduzem EMI, reduzem o nível de impedância do sinal e o caminho de retorno de energia, podem manter a consistência de toda a impedância da linha, reduzem a diafonia entre as linhas adjacentes.