Problema de disseny de PCB d'alta freqüència

1. Com fer front a alguns conflictes teòrics en el cablejat real?
Bàsicament, és correcte dividir i aïllar el sòl analògic/digital. Cal tenir en compte que la traça del senyal no hauria de creuar el fossat tant com sigui possible i que el camí de retorn de la font d'alimentació i el senyal no hauria de ser massa gran.
L'oscil·lador de cristall és un circuit analògic d'oscil·lació de retroalimentació positiva. Per tenir un senyal d'oscil·lació estable, ha de complir les especificacions de guany i fase del bucle. Les especificacions d'oscil·lació d'aquest senyal analògic es veuen alterades fàcilment. Fins i tot si s'afegeixen rastres de guàrdia de terra, és possible que la interferència no estigui completament aïllada. A més, el soroll del pla de terra també afectarà el circuit d'oscil·lació de retroalimentació positiva si està massa lluny. Per tant, la distància entre l'oscil·lador de cristall i el xip ha de ser el més propera possible.
De fet, hi ha molts conflictes entre el cablejat d'alta velocitat i els requisits d'EMI. Però el principi bàsic és que la resistència i la capacitat o la perla de ferrita afegida per EMI no poden fer que algunes característiques elèctriques del senyal no compleixin les especificacions. Per tant, el millor és utilitzar les habilitats d'organitzar traces i apilament de PCB per resoldre o reduir problemes d'EMI, com ara senyals d'alta velocitat que van a la capa interna. Finalment, s'utilitzen condensadors de resistència o perles de ferrita per reduir el dany al senyal.

2. Com resoldre la contradicció entre el cablejat manual i el cablejat automàtic dels senyals d'alta velocitat?
La majoria dels encaminadors automàtics de programari de cablejat fort han establert restriccions per controlar el mètode de bobinat i el nombre de vies. Les capacitats del motor de bobinatge i els elements de configuració de restriccions de diverses empreses EDA de vegades difereixen molt.
Per exemple, si hi ha prou restriccions per controlar la forma d'enrotllar en serpentina, si és possible controlar l'espaiat de traça del parell diferencial, etc. Això afectarà si el mètode d'encaminament de l'encaminament automàtic pot complir la idea del dissenyador.
A més, la dificultat d'ajustar manualment el cablejat també està absolutament relacionada amb la capacitat del motor de bobinatge. Per exemple, la capacitat d'empenta de la traça, la capacitat d'empenta de la via, i fins i tot la capacitat d'empenta de la traça al recobriment de coure, etc. Per tant, escollir un encaminador amb una gran capacitat de motor de bobinatge és la solució.

3. Sobre el cupó de prova.
El cupó de prova s'utilitza per mesurar si la impedància característica de la placa PCB produïda compleix els requisits de disseny amb TDR (reflectòmetre de domini temporal). Generalment, la impedància a controlar té dos casos: un sol cable i un parell diferencial.
Per tant, l'amplada de línia i l'interlineat del cupó de prova (quan hi ha un parell diferencial) han de ser els mateixos que la línia a controlar. El més important és la ubicació del punt de connexió a terra durant la mesura.
Per tal de reduir el valor d'inductància del cable de terra, el lloc de connexió a terra de la sonda TDR sol estar molt a prop de la punta de la sonda. Per tant, la distància i el mètode entre el punt de mesura del senyal i el punt de terra del cupó de prova han de coincidir amb la sonda utilitzada.

4. En el disseny de PCB d'alta velocitat, l'àrea en blanc de la capa de senyal es pot recobrir amb coure, i com s'ha de distribuir el recobriment de coure de múltiples capes de senyal a terra i font d'alimentació?
En general, el revestiment de coure a l'àrea en blanc està majoritàriament posat a terra. Només cal que pareu atenció a la distància entre el coure i la línia de senyal quan apliqueu coure al costat de la línia de senyal d'alta velocitat, perquè el coure aplicat reduirà una mica la impedància característica de la traça. També aneu amb compte de no afectar la impedància característica d'altres capes, per exemple en l'estructura de la línia de doble banda.

5. És possible utilitzar el model de línia microstrip per calcular la impedància característica de la línia de senyal al pla de potència? Es pot calcular el senyal entre la font d'alimentació i el pla de terra mitjançant el model de stripline?
Sí, el pla de potència i el pla de terra s'han de considerar com a plans de referència quan es calcula la impedància característica. Per exemple, un tauler de quatre capes: capa superior-capa de potència-capa de terra-capa inferior. En aquest moment, el model d'impedància característica de la capa superior és un model de línia microstrip amb el pla de potència com a pla de referència.

6. Es poden generar automàticament punts de prova mitjançant programari en taulers impresos d'alta densitat en circumstàncies normals per complir els requisits de prova de la producció en massa?
En general, si el programari genera automàticament punts de prova per complir els requisits de prova depèn de si les especificacions per afegir punts de prova compleixen els requisits de l'equip de prova. A més, si el cablejat és massa dens i les regles per afegir punts de prova són estrictes, pot ser que no hi hagi manera d'afegir automàticament punts de prova a cada línia. Per descomptat, heu d'omplir manualment els llocs que voleu provar.

7. L'addició de punts de prova afectarà la qualitat dels senyals d'alta velocitat?
Si afectarà la qualitat del senyal depèn del mètode per afegir punts de prova i de la velocitat del senyal. Bàsicament, es poden afegir punts de prova addicionals (no utilitzeu la via existent o el pin DIP com a punts de prova) a la línia o treure una línia curta de la línia.
El primer equival a afegir un petit condensador a la línia, mentre que el segon és una branca addicional. Ambdues condicions afectaran més o menys el senyal d'alta velocitat, i l'extensió de l'efecte està relacionada amb la velocitat de freqüència del senyal i la velocitat de vora del senyal. La magnitud de l'impacte es pot conèixer mitjançant la simulació. En principi, com més petit sigui el punt de prova, millor (per descomptat, ha de complir els requisits de l'eina de prova) com més curta sigui la branca, millor.