Високочестотен проблем с дизайна на печатни платки

1. Как да се справим с някои теоретични конфликти в действителното окабеляване?
По принцип е правилно да се раздели и изолира аналоговата/цифровата земя. Трябва да се отбележи, че следата на сигнала не трябва да пресича рова колкото е възможно повече и пътят на обратния ток на захранването и сигнала не трябва да бъде твърде голям.
Кристалният осцилатор е аналогова осцилаторна верига с положителна обратна връзка. За да има стабилен осцилационен сигнал, той трябва да отговаря на спецификациите за усилване на веригата и фаза. Спецификациите на трептенията на този аналогов сигнал лесно се нарушават. Дори ако се добавят следи за защита на земята, смущението може да не е напълно изолирано. Освен това, шумът на заземената равнина също ще повлияе на веригата на колебание на положителната обратна връзка, ако е твърде далеч. Следователно разстоянието между кристалния осцилатор и чипа трябва да бъде възможно най-близо.
Наистина има много конфликти между високоскоростното окабеляване и изискванията за EMI. Но основният принцип е, че съпротивлението и капацитетът или феритните зърна, добавени от EMI, не могат да причинят някои електрически характеристики на сигнала да не отговарят на спецификациите. Следователно, най-добре е да използвате уменията за подреждане на следи и подреждане на печатни платки, за да разрешите или намалите проблемите с EMI, като например високоскоростни сигнали, отиващи към вътрешния слой. Накрая се използват съпротивителни кондензатори или феритни зърна, за да се намали увреждането на сигнала.

2. Как да разрешим противоречието между ръчното окабеляване и автоматичното окабеляване на високоскоростни сигнали?
Повечето от автоматичните рутери със софтуер за силно окабеляване са задали ограничения за контрол на метода на навиване и броя на отворите. Възможностите на двигателя за навиване и елементите за настройка на ограниченията на различните компании на EDA понякога се различават значително.
Например, дали има достатъчно ограничения за контролиране на начина на серпентинообразно навиване, дали е възможно да се контролира разстоянието между следите на диференциалната двойка и т.н. Това ще повлияе дали методът за маршрутизиране на автоматичното маршрутизиране може да отговори на идеята на дизайнера.
В допълнение, трудността при ръчно регулиране на окабеляването също е абсолютно свързана със способността на двигателя за навиване. Например способността за изтласкване на следата, способността за избутване на отвора и дори способността за изтласкване на следата към медното покритие и т.н. Следователно изборът на рутер със силни възможности за навиване на двигателя е решението.

3. Относно тестовия талон.
Тестовият купон се използва за измерване дали характеристичният импеданс на произведената печатна платка отговаря на проектните изисквания с TDR (Time Domain Reflectometer). Като цяло импедансът, който трябва да се контролира, има два случая: единичен проводник и диференциална двойка.
Следователно ширината на линията и разстоянието между редовете на тестовия купон (когато има диференциална двойка) трябва да бъдат същите като линията, която ще се контролира. Най-важното е местоположението на точката на заземяване по време на измерване.
За да се намали стойността на индуктивността на заземяващия проводник, мястото на заземяване на TDR сондата обикновено е много близо до върха на сондата. Следователно разстоянието и методът между точката на измерване на сигнала и земната точка на тестовия купон трябва да съответстват на използваната сонда.

4. При високоскоростния дизайн на печатни платки празната зона на сигналния слой може да бъде покрита с мед и как трябва да се разпредели медното покритие на множество сигнални слоеве върху земята и захранването?
Като цяло, медното покритие в празната зона е предимно заземено. Просто обърнете внимание на разстоянието между медта и сигналната линия, когато прилагате мед до високоскоростната сигнална линия, тъй като приложената мед ще намали малко характеристичния импеданс на следата. Също така внимавайте да не повлияете на характеристичния импеданс на други слоеве, например в структурата на линия с двойна лента.

5. Възможно ли е да се използва моделът на микролентовата линия за изчисляване на характеристичния импеданс на сигналната линия на мощностната равнина? Може ли сигналът между захранването и заземителната равнина да се изчисли с помощта на лентов модел?
Да, равнината на мощността и равнината на земята трябва да се разглеждат като референтни равнини при изчисляване на характеристичния импеданс. Например, четирислойна дъска: горен слой-мощен слой-заземен слой-долен слой. По това време моделът на характеристичния импеданс на най-горния слой е модел на микролентова линия с равнината на мощността като референтна равнина.

6. Могат ли тестовите точки да се генерират автоматично от софтуер върху печатни платки с висока плътност при нормални обстоятелства, за да отговарят на изискванията за тестване на масовото производство?
Като цяло, дали софтуерът автоматично генерира тестови точки, за да отговори на изискванията на теста, зависи от това дали спецификациите за добавяне на тестови точки отговарят на изискванията на тестовото оборудване. Освен това, ако окабеляването е твърде гъсто и правилата за добавяне на тестови точки са строги, може да няма начин автоматично да се добавят тестови точки към всяка линия. Разбира се, трябва ръчно да попълните местата за тестване.

7. Добавянето на тестови точки ще повлияе ли на качеството на високоскоростните сигнали?
Дали това ще повлияе на качеството на сигнала зависи от метода на добавяне на тестови точки и колко бърз е сигналът. По принцип към линията могат да се добавят допълнителни тестови точки (не използвайте съществуващия преход или DIP щифт като тестови точки) или да се изтегли къса линия от линията.
Първият е еквивалентен на добавяне на малък кондензатор към линията, докато вторият е допълнителен клон. И двете условия ще повлияят повече или по-малко на високоскоростния сигнал и степента на ефекта е свързана с честотната скорост на сигнала и скоростта на фронта на сигнала. Големината на въздействието може да бъде известна чрез симулация. По принцип, колкото по-малка е тестовата точка, толкова по-добре (разбира се, тя трябва да отговаря на изискванията на тестовия инструмент) колкото по-късо е разклонението, толкова по-добре.