고속 회로 레이아웃에 대해 알아야 할 7 가지

01
전원 레이아웃 관련

디지털 회로는 종종 불연속 전류가 필요하므로 일부 고속 장치의 경우 Inrush 전류가 생성됩니다.

전력 추적이 매우 길면, Inrush 전류의 존재는 고주파 소음을 유발 하고이 고주파 소음이 다른 신호에 도입됩니다. 고속 회로에서는 필연적으로 기생 인덕턴스, 기생성 저항성 및 기생 커패시턴스가있을 것이므로 고주파 소음은 결국 다른 회로에 결합 될 것이며, 기생 인덕턴스의 존재는 또한 추적이 최대의 서지 전류 감소를 견딜 수있는 능력으로 이어질 수 있습니다.

 

따라서 디지털 장치 앞에서 우회 커패시터를 추가하는 것이 특히 중요합니다. 커패시턴스가 클수록 전송 에너지는 전송 속도에 의해 제한되므로 큰 커패시턴스와 작은 커패시턴스는 일반적으로 전체 주파수 범위를 충족시키기 위해 결합됩니다.

 

핫 스팟 피하십시오 : 신호 vias는 전원 레이어와 하단 레이어에서 공극을 생성합니다. 따라서 VIA의 부당한 배치는 전원 공급 장치 또는 접지 평면의 특정 영역에서 전류 밀도를 증가시킬 수 있습니다. 현재 밀도가 증가하는이 영역을 핫스팟이라고합니다.

따라서 VIAS를 설정할 때이 상황을 피하기 위해 최선을 다해 평면이 분할되지 않도록하기 위해 EMC 문제로 이어질 것입니다.

일반적으로 핫스팟을 피하는 가장 좋은 방법은 VIAS를 메쉬 패턴으로 배치하여 전류 밀도가 균일하고 동시에 평면이 분리되지 않도록하고 리턴 경로가 너무 길지 않으며 EMC 문제는 발생하지 않습니다.

 

02
흔적의 굽힘 방법

고속 신호 라인을 놓을 때는 신호 라인을 최대한 구부리지 않도록하십시오. 흔적을 구부려 야한다면, 급성 또는 직각으로 추적하지 말고 둔각 각도를 사용하십시오.

 

고속 신호 라인을 놓을 때 종종 뱀 라인을 사용하여 같은 길이를 달성합니다. 같은 뱀 라인은 실제로 일종의 굽힘입니다. 선 너비, 간격 및 굽힘 방법은 모두 합리적으로 선택되어야하며 간격은 4W/1.5W 규칙을 충족해야합니다.

 

03
신호 근접성

고속 신호 라인 사이의 거리가 너무 가까운 경우 Crosstalk를 쉽게 생산할 수 있습니다. 때로는 레이아웃, 보드 프레임 크기 및 기타 이유로 인해 고속 신호 라인 사이의 거리는 최소 필요한 거리를 초과하면 병목 현상 근처에서 가능한 한 고속 신호 라인 사이의 거리를 늘릴 수 있습니다. 거리.

실제로 공간이 충분하다면 두 개의 고속 신호 라인 사이의 거리를 늘리십시오.

 

03
신호 근접성

고속 신호 라인 사이의 거리가 너무 가까운 경우 Crosstalk를 쉽게 생산할 수 있습니다. 때로는 레이아웃, 보드 프레임 크기 및 기타 이유로 인해 고속 신호 라인 사이의 거리는 최소 필요한 거리를 초과하면 병목 현상 근처에서 가능한 한 고속 신호 라인 사이의 거리를 늘릴 수 있습니다. 거리.

실제로 공간이 충분하다면 두 개의 고속 신호 라인 사이의 거리를 늘리십시오.

 

05
임피던스는 연속적이지 않습니다

트레이스의 임피던스 값은 일반적으로 선 너비와 트레이스와 기준 평면 사이의 거리에 따라 다릅니다. 흔적이 넓을수록 임피던스가 낮아집니다. 일부 인터페이스 터미널 및 장치 패드에서는 원리도 적용됩니다.

인터페이스 터미널의 패드가 고속 신호 라인에 연결되면, 현재 패드가 특히 크고 고속 신호 라인이 특히 좁은 경우 큰 패드의 임피던스는 작고 좁은 트레이스는 큰 임피던스를 가져야합니다. 이 경우 임피던스 불연속성이 발생하고 임피던스가 불연속적 인 경우 신호 반사가 발생합니다.

따라서,이 문제를 해결하기 위해, 금지 된 구리 시트는 인터페이스 터미널 또는 장치의 큰 패드 아래에 배치되며, 패드의 기준 평면은 다른 층에 배치되어 임피던스를 연속적으로 만들기 위해 임피던스를 증가시킨다.

 

VIA는 또 다른 임피던스 불연속의 원천입니다. 이 효과를 최소화하기 위해, 내부 층에 연결된 불필요한 구리 피부와 VIA를 제거해야합니다.

실제로, 이러한 종류의 작동은 설계 중 CAD 도구로 제거하거나 PCB 처리 제조업체에 연락하여 불필요한 구리를 제거하고 임피던스의 연속성을 보장 할 수 있습니다.

 

VIA는 또 다른 임피던스 불연속의 원천입니다. 이 효과를 최소화하기 위해, 내부 층에 연결된 불필요한 구리 피부와 VIA를 제거해야합니다.

실제로, 이러한 종류의 작동은 설계 중 CAD 도구로 제거하거나 PCB 처리 제조업체에 연락하여 불필요한 구리를 제거하고 임피던스의 연속성을 보장 할 수 있습니다.

 

차동 쌍에 vias 또는 구성 요소를 배열하는 것은 금지되어 있습니다. VIAS 또는 구성 요소가 차동 쌍에 배치되면 EMC 문제가 발생하고 임피던스 불연속도 발생합니다.

 

때로는 일부 고속 차동 신호 라인이 커플 링 커패시터와 직렬로 연결해야합니다. 커플 링 커패시터도 대칭 적으로 배열되어야하며 커플 링 커패시터의 패키지가 너무 크지 않아야합니다. 0402, 0603을 사용하는 것이 좋습니다. 0805 이상의 커패시터 또는 나란히 커패시터를 사용하지 않는 것이 가장 좋습니다.

일반적으로 VIAS는 엄청난 임피던스 불연속성을 생성하므로 고속 차동 신호 라인 쌍의 경우 VIA를 줄이고 VIA를 사용하려면 대칭 적으로 배열하십시오.

 

07
같은 길이

버스와 같은 일부 고속 신호 인터페이스에서는 개별 신호 라인 간의 도착 시간 및 시간 지연 오차를 고려해야합니다. 예를 들어, 고속 병렬 버스 그룹에서 모든 데이터 신호 라인의 도착 시간은 설정 시간과 홀드 시간의 일관성을 보장하기 위해 특정 시간 지연 오류 내에 보장되어야합니다. 이 수요를 충족시키기 위해서는 동일한 길이를 고려해야합니다.

고속 차동 신호 라인은 두 신호 라인에 대한 엄격한 시간 지연을 보장해야합니다. 그렇지 않으면 통신이 실패 할 수 있습니다. 따라서이 요구 사항을 충족시키기 위해 뱀 라인을 사용하여 동일한 길이를 달성하여 시간 지연 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.

 

뱀 선은 일반적으로 맨 끝이 아닌 길이 손실의 원천에 배치해야합니다. 소스에서만 차동 라인의 양수 및 부정적인 끝에서 신호를 대부분 동기식으로 전송할 수 있습니다.

뱀 선은 일반적으로 맨 끝이 아닌 길이 손실의 원천에 배치해야합니다. 소스에서만 차동 라인의 양수 및 부정적인 끝에서 신호를 대부분 동기식으로 전송할 수 있습니다.

 

구부러진 두 가지 흔적이 있고 둘 사이의 거리는 15mm 미만인 경우,이 두 사이의 길이 손실은이 시점에서 서로를 보상 할 것이므로이 시점에서 동일한 길이 처리를 수행 할 필요가 없습니다.

 

고속 차동 신호 라인의 다른 부분의 경우 독립적으로 길이가 동일해야합니다. VIAS, 시리즈 커플 링 커패시터 및 인터페이스 터미널은 모두 고속 차동 신호 라인이 두 부분으로 나뉘어 있으므로 현재 특별한주의를 기울입니다.

별도로 같은 길이 여야합니다. 많은 EDA 소프트웨어는 DRC에서 전체 배선이 손실되는지 여부에만주의를 기울입니다.

LVDS 디스플레이 장치와 같은 인터페이스의 경우 동시에 여러 쌍의 차동 쌍이 있으며, 차동 쌍 간의 타이밍 요구 사항은 일반적으로 매우 엄격하며 시간 지연 요구 사항은 특히 작습니다. 따라서 이러한 차동 신호 쌍의 경우 일반적으로 동일한 평면에 있어야합니다. 보상하십시오. 다른 층의 신호 전송 속도가 다르기 때문입니다.

일부 EDA 소프트웨어가 추적 길이를 계산하면 패드 내부의 트레이스도 길이 내에서 계산됩니다. 이 시점에서 길이 보상이 수행되면 실제 결과는 길이를 잃게됩니다. 따라서 일부 EDA 소프트웨어를 사용할 때는 현재 특별한주의를 기울이십시오.

 

언제든지 가능하다면 대칭 라우팅을 선택하여 결국 뱀 라우팅을 동일한 길이로 수행 할 필요가 없습니다.

 

우주가 허용되는 경우, 보상을 위해 뱀 라인을 사용하는 대신 보상을 달성하기 위해 짧은 차동 라인의 소스에 작은 루프를 추가하십시오.