7 Dinge, die Sie über Hochgeschwindigkeitsschaltkreislayout wissen müssen

01
Power -Layout verwandt

Digitale Schaltkreise erfordern häufig diskontinuierliche Ströme, sodass für einige Hochgeschwindigkeitsgeräte Einschubströme erzeugt werden.

Wenn die Leistungsspur sehr lang ist, führt das Vorhandensein eines Einschaltstroms zu hohem Frequenzrauschen, und dieses hochfrequente Rauschen wird in andere Signale eingeführt. In Hochgeschwindigkeitsschaltungen wird es unweigerlich parasitäre Induktivität, parasitäre Resistenz und parasitäre Kapazität geben, sodass das Hochfrequenzrauschen schließlich an andere Schaltkreise gekoppelt wird, und das Vorhandensein von parasitärem Induktivität führt auch zu einer Abklingung, die den Schaltkreis zum Stehen des Maximum-Schaltkreises verleiht, was wiederum die Fähigkeit zum Stillstand des maximaler Stromstroms, was wiederum die Fähigkeit des Stroms standhält, was die Strömungsstrahlung standhält, was wiederum die Fähigkeit des Stroms stand, was die Stromanstrengung zum Eintauchen kann, was sich um eine teilweise Spannung stand.

Daher ist es besonders wichtig, einen Bypass -Kondensator vor dem digitalen Gerät hinzuzufügen. Je größer die Kapazität, die Übertragungsenergie ist durch die Übertragungsrate begrenzt, sodass eine große Kapazität und eine kleine Kapazität im Allgemeinen kombiniert werden, um den vollen Frequenzbereich zu erfüllen.

Vermeiden Sie Hot Flecken: Signal -Vias erzeugt Hohlräume auf der Leistungsschicht und der unteren Schicht. Daher dürfte die unangemessene Platzierung von VIAS die aktuelle Dichte in bestimmten Bereichen der Stromversorgung oder des Bodens erhöhen. Diese Bereiche, in denen die aktuelle Dichte zunimmt, werden als Hotspots bezeichnet.

Daher müssen wir unser Bestes geben, um diese Situation zu vermeiden, wenn wir die Vias festlegen, um zu verhindern, dass die Ebene aufgeteilt wird, was schließlich zu EMC -Problemen führt.

Normalerweise ist der beste Weg, um Hot Spots zu vermeiden, VIAS in ein Netzmuster, damit die aktuelle Dichte einheitlich ist und die Flugzeuge nicht gleichzeitig isoliert werden, der Rückweg nicht zu lang ist und EMC -Probleme nicht auftreten.

02
Die Biegemethode der Spur

Vermeiden Sie beim Verlegen von Hochgeschwindigkeitssignallinien die Signallinien so weit wie möglich. Wenn Sie die Spur biegen müssen, verfolgen Sie sie nicht in einem akuten oder rechten Winkel, sondern verwenden Sie einen stummen Winkel.

Beim Anlegen von Hochgeschwindigkeitssignallinien verwenden wir häufig Serpentinenleitungen, um die gleiche Länge zu erreichen. Die gleiche Serpentinenlinie ist eigentlich eine Art Biegung. Die Linienbreite, der Abstand und die Biegemethode sollten alle vernünftig ausgewählt werden, und der Abstand sollte die 4W/1,5 -W -Regel erfüllen.

03
Signal Nähe

Wenn der Abstand zwischen Hochgeschwindigkeitssignallinien zu nahe ist, ist es einfach, Übersprechen zu produzieren. Manchmal können wir aufgrund von Layout, Brettrahmengröße und anderen Gründen den Abstand zwischen unseren Hochgeschwindigkeitssignalleitungen über unseren minimal erforderlichen Abstand überschreiten, dann können wir den Abstand zwischen den Hochgeschwindigkeitssignallinien in der Nähe des Engpasses nur so weit wie möglich erhöhen. Distanz.

Wenn der Raum ausreicht, versuchen Sie, den Abstand zwischen den beiden Hochgeschwindigkeitssignallinien zu erhöhen.

03
Signal Nähe

Wenn der Raum ausreicht, versuchen Sie, den Abstand zwischen den beiden Hochgeschwindigkeitssignallinien zu erhöhen.

05
Impedanz ist nicht kontinuierlich

Der Impedanzwert einer Spur hängt im Allgemeinen von ihrer Linienbreite und dem Abstand zwischen der Spur und der Referenzebene ab. Je breiter die Spur, desto niedriger seine Impedanz. In einigen Schnittstellenklemmen und Gerätepads gilt auch das Prinzip.

Wenn das Pad eines Grenzflächenanschlusses an eine Hochgeschwindigkeitssignallinie angeschlossen ist, wenn das Block zu diesem Zeitpunkt besonders groß ist und die Hochgeschwindigkeitssignallinie besonders schmal ist, ist die Impedanz des großen Pads gering und die schmale Spur muss eine große Impedanz aufweisen. In diesem Fall tritt eine Impedanzdiskontinuität auf, und eine Signalreflexion tritt auf, wenn die Impedanz diskontinuierlich ist.

Um dieses Problem zu lösen, wird daher ein verbotenes Kupferblatt unter das große Kissen des Grenzflächenterminals oder -vorrichtung platziert, und die Referenzebene des Pads wird auf eine andere Schicht platziert, um die Impedanz zu erhöhen, um die Impedanz kontinuierlich zu gestalten.

Vias ist eine weitere Quelle der Impedanzdiskontinuität. Um diesen Effekt zu minimieren, sollte die unnötige Kupferhaut, die mit der inneren Schicht und der via verbunden ist, entfernt werden.

Tatsächlich kann diese Art des Betriebs während des Entwurfs durch CAD -Tools beseitigt werden oder sich an den PCB -Verarbeitungshersteller wenden, um das unnötige Kupfer zu beseitigen und die Kontinuität der Impedanz zu gewährleisten.

Vias ist eine weitere Quelle der Impedanzdiskontinuität. Um diesen Effekt zu minimieren, sollte die unnötige Kupferhaut, die mit der inneren Schicht und der via verbunden ist, entfernt werden.

Es ist verboten, Vias oder Komponenten im Differentialpaar zu ordnen. Wenn VIAS oder Komponenten in das Differentialpaar platziert werden, treten EMC -Probleme auf, und es entstehen auch Impedanzdiskontinuitäten.

Manchmal müssen einige Hochgeschwindigkeitsdifferentialsignallinien in Reihe mit Kopplungskondensatoren angeschlossen werden. Der Kopplungskondensator muss auch symmetrisch angeordnet werden, und das Paket des Kopplungskondensators sollte nicht zu groß sein. Es wird empfohlen, 0402 zu verwenden, 0603 ist ebenfalls akzeptabel, und Kondensatoren über 0805 oder Seite an Seite Kondensatoren sind am besten nicht verwendet.

Normalerweise erzeugt VIAS enorme Impedanzdiskontinuitäten. Versuchen Sie für Hochgeschwindigkeitsdifferential-Signallinienpaare, Vias zu reduzieren, und wenn Sie Vias verwenden möchten, ordnen Sie sie symmetrisch an.

07
Gleiche Länge

In einigen Hochgeschwindigkeitssignalschnittstellen, wie z. B. einem Bus, muss der Ankunftszeit- und Zeitverzögerungsfehler zwischen den einzelnen Signallinien berücksichtigt werden. Beispielsweise muss in einer Gruppe von Hochgeschwindigkeits-Parallelbussen die Ankunftszeit aller Datensignalleitungen innerhalb eines bestimmten Zeitverzögerungsfehlers garantiert werden, um die Konsistenz der Einrichtungszeit und der Haltezeit zu gewährleisten. Um diese Nachfrage zu befriedigen, müssen wir gleiche Längen in Betracht ziehen.

Die Hochgeschwindigkeitsdifferentialsignallinie muss für die beiden Signallinien eine strenge Zeitverzögerung sicherstellen, da die Kommunikation wahrscheinlich fehlschlägt. Um diese Anforderung zu erfüllen, kann daher eine Serpentinenlinie verwendet werden, um die gleiche Länge zu erreichen, wodurch die Zeitverzögerungsanforderung erfüllt wird.

Die Serpentinenlinie sollte im Allgemeinen an der Quelle des Längenverlusts platziert werden, nicht am anderen Ende. Nur an der Quelle können die Signale an den positiven und negativen Enden der Differentiallinie die meiste Zeit synchron übertragen werden.

Wenn es zwei Spuren gibt, die gebogen sind und der Abstand zwischen den beiden weniger als 15 mm beträgt, wird sich der Verlust der Länge zwischen den beiden zu diesem Zeitpunkt gegenseitig kompensieren, sodass zu diesem Zeitpunkt keine gleiche Längenverarbeitung durchgeführt werden muss.

Für verschiedene Teile von Hochgeschwindigkeitsdifferentialsignallinien sollten sie unabhängig von gleicher Länge sein. VIAS, Serienkopplungskondensatoren und Grenzflächenklemmen sind alle Hochgeschwindigkeitsdifferentialsignallinien, die in zwei Teile unterteilt sind. Achten Sie also zu diesem Zeitpunkt besondere Aufmerksamkeit.

Muss die gleiche Länge getrennt sein. Weil viele EDA -Software nur darauf achtet, ob die gesamte Verkabelung in der DRC verloren geht.

Für Schnittstellen wie LVDS -Display -Geräte wird es gleichzeitig mehrere Paare von Differentialpaaren geben, und die Zeitanforderungen zwischen den Differentialpaaren sind im Allgemeinen sehr streng, und die Zeitverzögerungsanforderungen sind besonders gering. Daher erfordern wir für solche Differentialsignalpaare im Allgemeinen in derselben Ebene. Entschädigung machen. Weil die Signalübertragungsgeschwindigkeit verschiedener Schichten unterschiedlich ist.

Wenn eine EDA -Software die Länge der Trace berechnet, wird auch innerhalb der Länge die Spur im Pad berechnet. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Längekompensation durchgeführt wird, verliert das tatsächliche Ergebnis die Länge. Achten Sie also zu diesem Zeitpunkt besondere Aufmerksamkeit, wenn Sie eine EDA -Software verwenden.

Wenn Sie können, müssen Sie jederzeit ein symmetrisches Routing auswählen, um zu vermeiden, dass eine Serpentinen -Routing für gleiche Länge durchführen muss.

Wenn Platz zulässt, versuchen Sie, eine kleine Schleife an der Quelle der kurzen Differentiallinie hinzuzufügen, um eine Kompensation zu erzielen, anstatt eine Serpentinenlinie zu verwenden, um eine Kompensation zu erhalten.