01
Terkait tata letak daya

Sirkuit digital sering kali memerlukan arus terputus-putus, sehingga arus masuk dihasilkan untuk beberapa perangkat berkecepatan tinggi.

Jika jejak daya sangat panjang, adanya arus masuk akan menyebabkan gangguan frekuensi tinggi, dan gangguan frekuensi tinggi ini akan dimasukkan ke sinyal lain. Di sirkuit berkecepatan tinggi, pasti akan ada induktansi parasit, resistensi parasit, dan kapasitansi parasit, sehingga kebisingan frekuensi tinggi pada akhirnya akan digabungkan ke sirkuit lain, dan keberadaan induktansi parasit juga akan menyebabkan kemampuan jejak untuk bertahan. Penurunan arus lonjakan maksimum, yang pada gilirannya menyebabkan penurunan tegangan parsial, yang dapat menonaktifkan rangkaian.

Oleh karena itu, sangat penting untuk menambahkan kapasitor bypass di depan perangkat digital. Semakin besar kapasitansi, energi transmisi dibatasi oleh laju transmisi, sehingga kapasitansi besar dan kapasitansi kecil umumnya digabungkan untuk memenuhi rentang frekuensi penuh.

Hindari titik panas: vias sinyal akan menghasilkan rongga pada lapisan daya dan lapisan bawah. Oleh karena itu, penempatan vias yang tidak wajar kemungkinan besar akan meningkatkan kepadatan arus di area tertentu pada catu daya atau bidang tanah. Daerah dimana kepadatan arus meningkat disebut hot spot.

Oleh karena itu, kita harus berusaha semaksimal mungkin untuk menghindari situasi ini saat mengatur vias, agar tidak terjadi perpecahan pada pesawat yang pada akhirnya akan menimbulkan masalah EMC.

Biasanya cara terbaik untuk menghindari hot spot adalah dengan menempatkan vias dalam pola mesh, sehingga kerapatan arus seragam, dan bidang tidak akan terisolasi pada saat yang sama, jalur kembali tidak akan terlalu panjang, dan masalah EMC akan terjadi. tidak terjadi.

02
Metode pembengkokan jejak

Saat memasang jalur sinyal berkecepatan tinggi, hindari membengkokkan jalur sinyal sebanyak mungkin. Jika Anda harus membengkokkan jejaknya, jangan menjiplaknya pada sudut lancip atau siku-siku, melainkan gunakan sudut tumpul.

Saat memasang jalur sinyal berkecepatan tinggi, kita sering menggunakan jalur berkelok-kelok untuk mencapai panjang yang sama. Garis berkelok-kelok yang sama sebenarnya adalah semacam tikungan. Lebar garis, jarak, dan metode tekukan semuanya harus dipilih secara wajar, dan jarak harus memenuhi aturan 4W/1,5W.

03
Kedekatan sinyal

Jika jarak antara jalur sinyal berkecepatan tinggi terlalu dekat, maka akan mudah terjadi crosstalk. Terkadang, karena tata letak, ukuran rangka papan, dan alasan lainnya, jarak antara jalur sinyal berkecepatan tinggi melebihi jarak minimum yang disyaratkan, maka kami hanya dapat meningkatkan jarak antara jalur sinyal berkecepatan tinggi sebanyak mungkin di dekat kemacetan. jarak.

Bahkan, jika ruangnya mencukupi, coba perbesar jarak antara dua jalur sinyal berkecepatan tinggi tersebut.

03
Kedekatan sinyal

Jika jarak antara jalur sinyal berkecepatan tinggi terlalu dekat, maka akan mudah terjadi crosstalk. Terkadang, karena tata letak, ukuran rangka papan, dan alasan lainnya, jarak antara jalur sinyal berkecepatan tinggi melebihi jarak minimum yang disyaratkan, maka kami hanya dapat meningkatkan jarak antara jalur sinyal berkecepatan tinggi sebanyak mungkin di dekat kemacetan. jarak.

Bahkan, jika ruangnya mencukupi, coba perbesar jarak antara dua jalur sinyal berkecepatan tinggi tersebut.

05
Impedansi tidak kontinu

Nilai impedansi suatu jejak umumnya bergantung pada lebar garisnya dan jarak antara jejak dan bidang referensi. Semakin lebar jejaknya, semakin rendah impedansinya. Di beberapa terminal antarmuka dan bantalan perangkat, prinsip ini juga berlaku.

Ketika bantalan terminal antarmuka dihubungkan ke jalur sinyal berkecepatan tinggi, jika bantalan tersebut sangat besar saat ini, dan saluran sinyal berkecepatan tinggi sangat sempit, impedansi dari bantalan besar tersebut kecil, dan yang sempit jejak harus memiliki impedansi yang besar. Dalam hal ini diskontinuitas impedansi akan terjadi, dan refleksi sinyal akan terjadi jika impedansi terputus.

Oleh karena itu, untuk mengatasi masalah ini, lembaran tembaga terlarang ditempatkan di bawah bantalan besar terminal atau perangkat antarmuka, dan bidang referensi bantalan ditempatkan pada lapisan lain untuk meningkatkan impedansi agar impedansi kontinu.

Vias adalah sumber diskontinuitas impedansi lainnya. Untuk meminimalkan efek ini, kulit tembaga yang tidak diperlukan yang terhubung ke lapisan dalam dan saluran harus dihilangkan.

Faktanya, operasi semacam ini dapat dihilangkan dengan alat CAD selama desain atau hubungi produsen pemrosesan PCB untuk menghilangkan tembaga yang tidak diperlukan dan memastikan kontinuitas impedansi.

Vias adalah sumber diskontinuitas impedansi lainnya. Untuk meminimalkan efek ini, kulit tembaga yang tidak diperlukan yang terhubung ke lapisan dalam dan saluran harus dihilangkan.

Faktanya, operasi semacam ini dapat dihilangkan dengan alat CAD selama desain atau hubungi produsen pemrosesan PCB untuk menghilangkan tembaga yang tidak diperlukan dan memastikan kontinuitas impedansi.

Dilarang menyusun vias atau komponen dalam pasangan diferensial. Jika vias atau komponen ditempatkan pada pasangan diferensial, masalah EMC akan terjadi dan diskontinuitas impedansi juga akan terjadi.

Terkadang, beberapa jalur sinyal diferensial berkecepatan tinggi perlu dihubungkan secara seri dengan kapasitor kopling. Kapasitor kopling juga perlu disusun secara simetris, dan kemasan kapasitor kopling tidak boleh terlalu besar. Dianjurkan untuk menggunakan 0402, 0603 juga dapat diterima, dan kapasitor di atas 0805 atau kapasitor berdampingan sebaiknya tidak digunakan.

Biasanya vias akan menghasilkan diskontinuitas impedansi yang besar, jadi untuk pasangan saluran sinyal diferensial berkecepatan tinggi, coba kurangi vias, dan jika ingin menggunakan vias, atur secara simetris.

07
Panjangnya sama

Dalam beberapa antarmuka sinyal berkecepatan tinggi, umumnya, seperti bus, waktu kedatangan dan kesalahan jeda waktu antara masing-masing jalur sinyal perlu dipertimbangkan. Misalnya, dalam sekelompok bus paralel berkecepatan tinggi, waktu kedatangan semua jalur sinyal data harus dijamin dalam kesalahan jeda waktu tertentu untuk memastikan konsistensi waktu pengaturan dan waktu tunggu. Untuk memenuhi permintaan ini, kita harus mempertimbangkan panjang yang sama.

Jalur sinyal diferensial berkecepatan tinggi harus memastikan jeda waktu yang ketat untuk kedua jalur sinyal, jika tidak, komunikasi kemungkinan besar akan gagal. Oleh karena itu, untuk memenuhi persyaratan ini, garis berkelok-kelok dapat digunakan untuk mencapai panjang yang sama, sehingga memenuhi persyaratan jeda waktu.

Garis berkelok-kelok umumnya harus ditempatkan pada sumber hilangnya panjang, bukan pada ujung. Hanya pada sumbernya sinyal pada ujung positif dan negatif dari garis diferensial dapat ditransmisikan secara serempak hampir sepanjang waktu.

Garis berkelok-kelok umumnya harus ditempatkan pada sumber hilangnya panjang, bukan pada ujung. Hanya pada sumbernya sinyal pada ujung positif dan negatif dari garis diferensial dapat ditransmisikan secara serempak hampir sepanjang waktu.

Jika ada dua jejak yang bengkok dan jarak antara keduanya kurang dari 15 mm, maka hilangnya panjang antara keduanya akan saling mengimbangi saat ini, sehingga tidak perlu melakukan pemrosesan panjang yang sama saat ini.

Untuk bagian berbeda dari saluran sinyal diferensial berkecepatan tinggi, panjangnya harus sama secara independen. Vias, kapasitor kopling seri, dan terminal antarmuka semuanya merupakan jalur sinyal diferensial berkecepatan tinggi yang dibagi menjadi dua bagian, jadi berikan perhatian khusus saat ini.

Harus memiliki panjang yang sama secara terpisah. Karena banyak software EDA hanya memperhatikan apakah seluruh kabel hilang di DRC.

Untuk antarmuka seperti perangkat tampilan LVDS, akan ada beberapa pasang pasangan diferensial pada saat yang sama, dan persyaratan waktu antara pasangan diferensial umumnya sangat ketat, dan persyaratan waktu tunda sangat kecil. Oleh karena itu, untuk pasangan sinyal diferensial seperti itu, kami biasanya mengharuskannya berada pada bidang yang sama. Berikan kompensasi. Karena kecepatan transmisi sinyal dari berbagai lapisan berbeda.

Ketika beberapa perangkat lunak EDA menghitung panjang jejak, jejak di dalam pad juga akan dihitung dalam panjangnya. Jika kompensasi panjang dilakukan pada saat ini, hasil sebenarnya akan kehilangan panjangnya. Jadi berikan perhatian khusus saat ini ketika menggunakan beberapa software EDA.

Kapan pun, jika bisa, Anda harus memilih perutean simetris untuk menghindari kebutuhan untuk melakukan perutean serpentine dengan panjang yang sama.

Jika ruang memungkinkan, coba tambahkan lingkaran kecil pada sumber garis diferensial pendek untuk mencapai kompensasi, daripada menggunakan garis berkelok-kelok sebagai kompensasi.