01
Diseño de potencia relacionado
Los circuitos digitales a menudo requieren corrientes discontinuas, por lo que se generan corrientes de entrada para algunos dispositivos de alta velocidad.
Si el rastro de potencia es muy largo, la presencia de corriente de entrada causará ruido de alta frecuencia, y este ruido de alta frecuencia se introducirá en otras señales. En los circuitos de alta velocidad, inevitablemente habrá inductancia parasitaria, resistencia parásita y capacitancia parasitaria, por lo que el ruido de alta frecuencia eventualmente se acoplará a otros circuitos, y la presencia de inductancia parasitaria también conducirá a la capacidad de la traza con el alcance de la corriente máxima, lo que en el giro conduce a una caída de voltaje parcial, lo que puede designar el circuito.
Por lo tanto, es particularmente importante agregar un condensador de derivación frente al dispositivo digital. Cuanto mayor sea la capacitancia, la energía de transmisión está limitada por la velocidad de transmisión, por lo que una gran capacitancia y una pequeña capacitancia generalmente se combinan para cumplir con el rango de frecuencia completa.
Evite los puntos calientes: la señal VIA generará vacíos en la capa de potencia y la capa inferior. Por lo tanto, es probable que la colocación irrazonable de VIA aumente la densidad actual en ciertas áreas de la fuente de alimentación o plano de tierra. Estas áreas donde aumenta la densidad de corriente se llaman puntos calientes.
Por lo tanto, debemos hacer todo lo posible para evitar esta situación al establecer las vías, para evitar que el avión se divida, lo que eventualmente conducirá a problemas de EMC.
Por lo general, la mejor manera de evitar los puntos calientes es colocar vías en un patrón de malla, de modo que la densidad de corriente sea uniforme, y los aviones no se aislarán al mismo tiempo, la ruta de retorno no será demasiado larga y los problemas de EMC no ocurrirán.
02
El método de flexión del rastro
Al colocar líneas de señal de alta velocidad, evite doblar las líneas de señal tanto como sea posible. Si tiene que doblar la traza, no lo rastree en ángulo agudo o recto, sino que use un ángulo obtuso.
Al colocar líneas de señal de alta velocidad, a menudo usamos líneas serpentinas para lograr la misma longitud. La misma línea serpentina es en realidad una especie de curva. El ancho de línea, el espaciado y el método de flexión deben seleccionarse razonablemente, y el espacio debe cumplir con la regla de 4W/1.5W.
03
Proximidad de señal
Si la distancia entre las líneas de señal de alta velocidad está demasiado cerca, es fácil producir diafonía. A veces, debido al diseño, el tamaño del marco de la placa y otras razones, la distancia entre nuestras líneas de señal de alta velocidad excede nuestra distancia mínima requerida, entonces solo podemos aumentar la distancia entre las líneas de señal de alta velocidad tanto como sea posible cerca del cuello de botella. distancia.
De hecho, si el espacio es suficiente, intente aumentar la distancia entre las dos líneas de señal de alta velocidad.
03
Proximidad de señal
Si la distancia entre las líneas de señal de alta velocidad está demasiado cerca, es fácil producir diafonía. A veces, debido al diseño, el tamaño del marco de la placa y otras razones, la distancia entre nuestras líneas de señal de alta velocidad excede nuestra distancia mínima requerida, entonces solo podemos aumentar la distancia entre las líneas de señal de alta velocidad tanto como sea posible cerca del cuello de botella. distancia.
De hecho, si el espacio es suficiente, intente aumentar la distancia entre las dos líneas de señal de alta velocidad.
05
La impedancia no es continua
El valor de impedancia de un rastro generalmente depende de su ancho de línea y la distancia entre el traza y el plano de referencia. Cuanto más ancho es el rastro, menor es su impedancia. En algunos terminales de interfaz y almohadillas de dispositivos, el principio también es aplicable.
Cuando la almohadilla de un terminal de interfaz está conectada a una línea de señal de alta velocidad, si la almohadilla es particularmente grande en este momento, y la línea de señal de alta velocidad es particularmente estrecha, la impedancia de la almohadilla grande es pequeña y la traza estrecha debe tener una gran impedancia. En este caso, se producirá la discontinuidad de la impedancia, y la reflexión de la señal se producirá si la impedancia es discontinua.
Por lo tanto, para resolver este problema, se coloca una lámina de cobre prohibida debajo de la almohadilla grande del terminal o dispositivo de interfaz, y el plano de referencia de la almohadilla se coloca en otra capa para aumentar la impedancia para que la impedancia continúe.
Los vías son otra fuente de discontinuidad de impedancia. Para minimizar este efecto, se debe eliminar la piel de cobre innecesaria conectada a la capa interna y la VIA.
De hecho, este tipo de operación puede ser eliminado por herramientas CAD durante el diseño o comunicarse con el fabricante de procesamiento de PCB para eliminar el cobre innecesario y garantizar la continuidad de la impedancia.
Los vías son otra fuente de discontinuidad de impedancia. Para minimizar este efecto, se debe eliminar la piel de cobre innecesaria conectada a la capa interna y la VIA.
De hecho, este tipo de operación puede ser eliminado por herramientas CAD durante el diseño o comunicarse con el fabricante de procesamiento de PCB para eliminar el cobre innecesario y garantizar la continuidad de la impedancia.
Está prohibido organizar VIA o componentes en el par diferencial. Si se colocan VIA o componentes en el par diferencial, se producirán problemas de EMC y también se producirán discontinuidades de impedancia.
A veces, algunas líneas de señal diferenciales de alta velocidad deben conectarse en serie con condensadores de acoplamiento. El condensador de acoplamiento también debe organizarse simétricamente, y el paquete del condensador de acoplamiento no debe ser demasiado grande. Se recomienda usar 0402, 0603 también es aceptable, y los condensadores superiores a 0805 o los condensadores de lado a lado son los mejores para no ser utilizados.
Por lo general, VIA producirá enormes discontinuidades de impedancia, por lo que para pares de línea de señal diferencial de alta velocidad, intente reducir los vías, y si desea usar VIA, organizarlos simétricamente.
07
Longitud igual
En algunas interfaces de señal de alta velocidad, en general, como un bus, el error de tiempo de llegada y el tiempo de tiempo entre las líneas de señal individuales debe considerarse. Por ejemplo, en un grupo de buses paralelos de alta velocidad, el tiempo de llegada de todas las líneas de señal de datos debe garantizarse dentro de un cierto error de retraso de tiempo para garantizar la consistencia del tiempo de configuración y el tiempo de retención. Para satisfacer esta demanda, debemos considerar la igualdad de longitudes.
La línea de señal diferencial de alta velocidad debe garantizar un retraso de tiempo estricto para las dos líneas de señal, de lo contrario, es probable que la comunicación falle. Por lo tanto, para cumplir con este requisito, se puede usar una línea serpentina para lograr la misma longitud, cumpliendo así con el requisito de retraso de tiempo.
La línea serpentina generalmente debe colocarse en la fuente de la pérdida de longitud, no en el extremo más alejado. Solo en la fuente las señales en los extremos positivos y negativos de la línea diferencial se transmiten sincrónicamente la mayor parte del tiempo.
La línea serpentina generalmente debe colocarse en la fuente de la pérdida de longitud, no en el extremo más alejado. Solo en la fuente las señales en los extremos positivos y negativos de la línea diferencial se transmiten sincrónicamente la mayor parte del tiempo.
Si hay dos trazas dobladas y la distancia entre los dos es inferior a 15 mm, la pérdida de longitud entre los dos se compensará entre sí en este momento, por lo que no hay necesidad de hacer un procesamiento de igual longitud en este momento.
Para diferentes partes de líneas de señal diferenciales de alta velocidad, deben tener la misma longitud de forma independiente. Los VIA, los condensadores de acoplamiento en serie y los terminales de interfaz son líneas de señal diferenciales de alta velocidad divididas en dos partes, así que preste especial atención en este momento.
Debe ser la misma longitud por separado. Porque mucho software EDA solo presta atención a si todo el cableado se pierde en la RDC.
Para interfaces como dispositivos de visualización LVDS, habrá varios pares de pares diferenciales al mismo tiempo, y los requisitos de tiempo entre los pares diferenciales son generalmente muy estrictos, y los requisitos de retraso de tiempo son particularmente pequeños. Por lo tanto, para tales pares de señales diferenciales, generalmente requerimos que estén en el mismo plano. Hacer compensación. Porque la velocidad de transmisión de señal de diferentes capas es diferente.
Cuando algún software EDA calcula la longitud de la traza, la traza dentro de la almohadilla también se calculará dentro de la longitud. Si la compensación de longitud se realiza en este momento, el resultado real perderá la longitud. Así que preste especial atención en este momento cuando use algún software EDA.
En cualquier momento, si puede, debe elegir un enrutamiento simétrico para evitar la necesidad de realizar un enrutamiento serpentino para la misma longitud.
Si el espacio lo permite, intente agregar un pequeño bucle en la fuente de la línea diferencial corta para lograr una compensación, en lugar de usar una línea serpentina para compensar.