7 hal yang harus Anda ketahui tentang tata letak sirkuit berkecepatan tinggi

01
Tata letak daya terkait

Sirkuit digital sering membutuhkan arus terputus, sehingga arus inrush dihasilkan untuk beberapa perangkat berkecepatan tinggi.

Jika jejak daya sangat panjang, keberadaan arus masuk akan menyebabkan kebisingan frekuensi tinggi, dan kebisingan frekuensi tinggi ini akan dimasukkan ke dalam 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 adanya induktansi parasit yang dapat terjadi pada giliran yang terjadi pada giliran yang terjadi pada giliran yang terjadi pada saat ini untuk penurunan surge saat ini.

 

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 hot spot: Sinyal vias akan menghasilkan rongga pada lapisan daya dan lapisan bawah. Oleh karena itu, penempatan VIAS yang tidak masuk akal cenderung meningkatkan kepadatan saat ini di area tertentu dari catu daya atau bidang tanah. Area -area ini di mana peningkatan kepadatan saat ini disebut hot spot.

Oleh karena itu, kita harus mencoba yang terbaik untuk menghindari situasi ini ketika mengatur vias, untuk mencegah pesawat menjadi terpecah, yang pada akhirnya akan menyebabkan masalah EMC.

Biasanya cara terbaik untuk menghindari hot spot adalah dengan menempatkan vias dalam pola mesh, sehingga kepadatan saat ini seragam, dan pesawat tidak akan terisolasi pada saat yang sama, jalur pengembalian tidak akan terlalu lama, dan masalah EMC tidak akan terjadi.

 

02
Metode pembengkokan jejak

Saat meletakkan garis sinyal berkecepatan tinggi, hindari menekuk garis sinyal sebanyak mungkin. Jika Anda harus menekuk jejak, jangan melacaknya pada sudut akut atau kanan, tetapi menggunakan sudut tumpul.

 

Saat meletakkan garis sinyal berkecepatan tinggi, kita sering menggunakan garis serpentine untuk mencapai panjang yang sama. Garis serpentine yang sama sebenarnya adalah semacam tikungan. Metode lebar garis, jarak, dan lentur harus dipilih secara wajar, dan jarak harus memenuhi aturan 4W/1.5W.

 

03
Kedekatan sinyal

Jika jarak antara garis sinyal berkecepatan tinggi terlalu dekat, mudah untuk menghasilkan crosstalk. Kadang-kadang, karena tata letak, ukuran bingkai papan dan alasan lainnya, jarak antara garis sinyal berkecepatan tinggi kami melebihi jarak minimum yang dibutuhkan kami, maka kami hanya dapat meningkatkan jarak antara garis sinyal berkecepatan tinggi sebanyak mungkin di dekat bottleneck. jarak.

Bahkan, jika ruang cukup, cobalah untuk meningkatkan jarak antara dua garis sinyal berkecepatan tinggi.

 

03
Kedekatan sinyal

Jika jarak antara garis sinyal berkecepatan tinggi terlalu dekat, mudah untuk menghasilkan crosstalk. Kadang-kadang, karena tata letak, ukuran bingkai papan dan alasan lainnya, jarak antara garis sinyal berkecepatan tinggi kami melebihi jarak minimum yang dibutuhkan kami, maka kami hanya dapat meningkatkan jarak antara garis sinyal berkecepatan tinggi sebanyak mungkin di dekat bottleneck. jarak.

Bahkan, jika ruang cukup, cobalah untuk meningkatkan jarak antara dua garis sinyal berkecepatan tinggi.

 

05
Impedansi tidak berkelanjutan

Nilai impedansi jejak umumnya tergantung pada lebar garis dan jarak antara jejak dan bidang referensi. Semakin luas jejaknya, semakin rendah impedansinya. Dalam beberapa terminal antarmuka dan bantalan perangkat, prinsipnya juga berlaku.

Ketika bantalan terminal antarmuka terhubung ke saluran sinyal berkecepatan tinggi, jika pad sangat besar pada saat ini, dan saluran sinyal berkecepatan tinggi sangat sempit, impedansi pad besarnya kecil, dan jejak sempit harus memiliki impedansi besar. Dalam hal ini, diskontinuitas impedansi akan terjadi, dan refleksi sinyal akan terjadi jika impedansi terputus.

Oleh karena itu, untuk menyelesaikan masalah ini, lembaran tembaga terlarang ditempatkan di bawah bantalan besar terminal atau perangkat antarmuka, dan bidang referensi pad ditempatkan pada lapisan lain untuk meningkatkan impedansi untuk membuat impedansi terus menerus.

 

Vias adalah sumber lain dari diskontinuitas impedansi. Untuk meminimalkan efek ini, kulit tembaga yang tidak perlu terhubung ke lapisan dalam dan via harus dihilangkan.

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

 

Vias adalah sumber lain dari diskontinuitas impedansi. Untuk meminimalkan efek ini, kulit tembaga yang tidak perlu terhubung ke lapisan dalam dan via harus dihilangkan.

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

 

Dilarang mengatur 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 garis sinyal diferensial berkecepatan tinggi perlu dihubungkan secara seri dengan kapasitor kopling. Kapasitor kopling juga perlu diatur secara simetris, dan paket kapasitor kopling tidak boleh terlalu besar. Disarankan untuk menggunakan 0402, 0603 juga dapat diterima, dan kapasitor di atas 0805 atau kapasitor berdampingan sebaiknya tidak digunakan.

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

 

07
Panjang yang sama

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

Garis sinyal diferensial berkecepatan tinggi harus memastikan jeda waktu yang ketat untuk dua garis sinyal, jika tidak komunikasi cenderung gagal. Oleh karena itu, untuk memenuhi persyaratan ini, garis serpentine dapat digunakan untuk mencapai panjang yang sama, sehingga memenuhi persyaratan jeda waktu.

 

Garis serpentine umumnya harus ditempatkan pada sumber kehilangan panjang, bukan di ujung yang jauh. Hanya di sumber yang dapat sinyal pada ujung positif dan negatif dari garis diferensial ditransmisikan secara serempak sebagian besar waktu.

Garis serpentine umumnya harus ditempatkan pada sumber kehilangan panjang, bukan di ujung yang jauh. Hanya di sumber yang dapat sinyal pada ujung positif dan negatif dari garis diferensial ditransmisikan secara serempak sebagian besar waktu.

 

Jika ada dua jejak yang ditekuk dan jarak antara keduanya kurang dari 15mm, kehilangan panjang antara keduanya akan saling mengimbangi saat ini, jadi tidak perlu melakukan pemrosesan panjang yang sama saat ini.

 

Untuk bagian yang berbeda dari garis sinyal diferensial berkecepatan tinggi, mereka harus memiliki panjang yang sama secara independen. VIAS, kapasitor kopling seri, dan terminal antarmuka semuanya merupakan garis sinyal diferensial berkecepatan tinggi yang dibagi menjadi dua bagian, jadi beri perhatian khusus saat ini.

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

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

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

 

Kapan saja, jika Anda bisa, Anda harus memilih perutean simetris untuk menghindari kebutuhan pada akhirnya melakukan routing serpentine untuk panjang yang sama.

 

Jika ruang memungkinkan, cobalah untuk menambahkan loop kecil di sumber garis diferensial pendek untuk mencapai kompensasi, alih -alih menggunakan garis serpentine untuk mengkompensasi.