高周波PCB設計

1. PCB ボードを選択するには?
PCB ボードの選択は、設計要件を満たすことと、量産およびコストの間のバランスを取る必要があります。設計要件には電気部品と機械部品が含まれます。この材料の問題は通常、非常に高速な PCB ボード (周波数が GHz を超える) を設計する場合により重要になります。
例えば、現在一般的に使用されているFR-4材料は、数GHzの周波数で誘電損失があり、信号の減衰に大きな影響を与えるため、適さない場合があります。電気に関しては、誘電率や誘電損失が設計周波数に適合しているかに注意してください。2. 高周波干渉を回避するにはどうすればよいですか?
高周波干渉を回避する基本的な考え方は、高周波信号の電磁界の干渉、いわゆるクロストーク(Crosstalk)を最小限に抑えることです。高速信号とアナログ信号の間の距離を長くしたり、アナログ信号の隣にグランド ガード/シャント トレースを追加したりできます。デジタルグランドからアナロググランドへのノイズ干渉にも注意してください。3. 高速設計におけるシグナルインテグリティの問題を解決するにはどうすればよいですか?
シグナルインテグリティは基本的にインピーダンスマッチングの問題です。インピーダンスマッチングに影響を与える要因には、信号源の構造と出力インピーダンス、配線の特性インピーダンス、負荷端の特性、配線のトポロジーなどが含まれます。解決策は、終端のトポロジーと配線の調整に依存することです。

4. 差動配線方式はどのように実現されているのですか?
差動ペアのレイアウトで注意すべき点が 2 つあります。 1 つは 2 本のワイヤの長さをできるだけ長くすること、もう 1 つは 2 本のワイヤ間の距離 (この距離は差動インピーダンスによって決まります) を一定、つまり平行に保つ必要があることです。平行する方法は 2 つあり、1 つは 2 つの線が同じ上を横に走る方法、もう 1 つは 2 つの線が隣接する 2 つのレイヤー上を走る方法 (上下) です。一般的には前者のサイドバイサイド(サイドバイサイド、サイドバイサイド)の実装方法が多くなります。

5. 出力端子が1つしかないクロック信号線の差動配線を実現するにはどうすればよいですか?
差動配線を使用するには、信号ソースと受信側も差動信号である必要があります。したがって、出力端子が1つしかないクロック信号を差動配線することはできません。

6. 受信側の差動ラインペア間にマッチング抵抗を追加できますか?
通常、受信端の差動線路ペア間の整合抵抗が追加され、その値は差動インピーダンスの値と等しくなければなりません。こうすることで信号品質が向上します。

7. 差動ペアの配線はなぜ近接して平行にする必要があるのですか?
差動ペアの配線は適切に近接し、平行である必要があります。いわゆる適切な近接性は、距離が差動ペアを設計するための重要なパラメータである差動インピーダンスの値に影響を与えるためです。並列性の必要性は、差動インピーダンスの一貫性を維持するためにも必要です。 2 つのラインが突然遠くなったり近くなったりすると、差動インピーダンスが不一致になり、信号の完全性とタイミング遅延に影響を与えます。