고주파 PCB 설계 문제

1. 실제 배선에서 이론적 충돌을 어떻게 처리합니까?
기본적으로 아날로그/디지털 접지를 분리하여 분리하는 것이 맞습니다. 신호 트레이스는 가능한 한 해자를 가로질러서는 안 되며, 전원 공급 장치와 신호의 복귀 전류 경로가 너무 커서는 안 된다는 점에 유의해야 합니다.
수정 발진기는 아날로그 포지티브 피드백 발진 회로입니다. 안정적인 발진 신호를 얻으려면 루프 이득 및 위상 사양을 충족해야 합니다. 이 아날로그 신호의 발진 사양은 쉽게 방해를 받습니다. 그라운드 가드 트레이스를 추가하더라도 간섭이 완전히 차단되지 않을 수 있습니다. 더욱이, 접지면의 노이즈는 너무 멀리 떨어져 있는 경우 포지티브 피드백 발진 회로에도 영향을 미칩니다. 따라서 수정진동자와 칩 사이의 거리는 최대한 가까워야 합니다.
실제로 고속 배선과 EMI 요구 사항 간에는 많은 충돌이 있습니다. 그러나 기본 원리는 EMI에 의해 추가된 저항과 커패시턴스 또는 페라이트 비드가 신호의 일부 전기적 특성이 사양을 충족하지 못하게 할 수 없다는 것입니다. 따라서 고속 신호가 내부 레이어로 들어가는 등의 EMI 문제를 해결하거나 줄이려면 트레이스 정렬 및 PCB 적층 기술을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 마지막으로 저항 커패시터 또는 페라이트 비드를 사용하여 신호 손상을 줄입니다.

2. 고속 신호의 수동 배선과 자동 배선 간의 모순을 해결하는 방법은 무엇입니까?
대부분의 강력한 배선 소프트웨어의 자동 라우터에는 권선 방법과 비아 수를 제어하기 위한 제약 조건이 설정되어 있습니다. 다양한 EDA 회사의 와인딩 엔진 기능과 제약 조건 설정 항목이 크게 다른 경우가 있습니다.
예를 들어, 구불구불한 권선 방식을 제어하기에 충분한 제약이 있는지, 차동 쌍의 트레이스 간격을 제어할 수 있는지 여부 등이 있습니다. 이는 자동 라우팅의 라우팅 방법이 설계자의 아이디어를 충족할 수 있는지 여부에 영향을 미칩니다.
또한 배선을 수동으로 조정하는 것이 어려운 것도 와인딩 엔진의 성능과 절대적으로 관련이 있습니다. 예를 들어, 트레이스의 푸싱 능력, 비아의 푸싱 능력, 심지어 구리 코팅에 대한 트레이스의 푸싱 능력 등입니다. 따라서 강력한 와인딩 엔진 성능을 갖춘 라우터를 선택하는 것이 해결책입니다.

3. 테스트 쿠폰에 대해서.
테스트 쿠폰은 생산된 PCB 보드의 특성 임피던스가 TDR(Time Domain Reflectometer)을 사용하여 설계 요구 사항을 충족하는지 측정하는 데 사용됩니다. 일반적으로 제어할 임피던스에는 단일 와이어와 차동 쌍의 두 가지 경우가 있습니다.
따라서 테스트 쿠폰의 선 너비와 선 간격(차동 쌍이 있는 경우)은 제어할 선과 동일해야 합니다. 가장 중요한 것은 측정 시 접지점의 위치입니다.
접지 리드의 인덕턴스 값을 줄이기 위해 TDR 프로브의 접지 위치는 일반적으로 프로브 팁에 매우 가깝습니다. 따라서 신호 측정 지점과 테스트 쿠폰의 접지 지점 사이의 거리 및 방법은 사용되는 프로브와 일치해야 합니다.

4. 고속 PCB 설계에서 신호층의 공백 영역을 구리로 코팅할 수 있는데, 여러 신호층의 구리 코팅을 접지와 전원 공급 장치에 어떻게 분배해야 합니까?
일반적으로 공백 영역의 구리 도금은 대부분 접지되어 있습니다. 고속 신호 라인 옆에 구리를 적용할 때 구리와 신호 라인 사이의 거리에 주의하십시오. 적용되는 구리는 트레이스의 특성 임피던스를 약간 감소시키기 때문입니다. 또한 이중 스트립 라인 구조 등 다른 레이어의 특성 임피던스에 영향을 주지 않도록 주의하십시오.

5. 마이크로스트립 라인 모델을 사용하여 전력면의 신호 라인 특성 임피던스를 계산할 수 있습니까? 스트립라인 모델을 사용하여 전원 공급 장치와 접지면 사이의 신호를 계산할 수 있습니까?
예, 특성 임피던스를 계산할 때 전력 평면과 접지 평면을 기준 평면으로 간주해야 합니다. 예를 들어, 4개 레이어 보드: 상단 레이어-전원 레이어-그라운드 레이어-하단 레이어. 이때, 최상층의 특성 임피던스 모델은 파워 플레인을 기준 플레인으로 하는 마이크로스트립 라인 모델이다.

6. 대량 생산의 테스트 요구 사항을 충족하기 위해 일반적인 상황에서 고밀도 인쇄 기판의 소프트웨어로 테스트 포인트를 자동으로 생성할 수 있습니까?
일반적으로 소프트웨어가 테스트 요구 사항을 충족하기 위해 테스트 포인트를 자동으로 생성하는지 여부는 테스트 포인트 추가 사양이 테스트 장비의 요구 사항을 충족하는지 여부에 따라 달라집니다. 또한 배선이 너무 조밀하고 테스트 포인트 추가 규칙이 엄격한 경우 각 라인에 테스트 포인트를 자동으로 추가하는 방법이 없을 수도 있습니다. 물론, 테스트할 부분을 수동으로 채워야 합니다.

7. 테스트 포인트를 추가하면 고속 신호 품질에 영향을 미치나요?
신호 품질에 영향을 미칠지 여부는 테스트 포인트를 추가하는 방법과 신호 속도에 따라 달라집니다. 기본적으로 추가 테스트 포인트(기존 비아 또는 DIP 핀을 테스트 포인트로 사용하지 않음)를 라인에 추가하거나 라인에서 짧은 라인을 끌어올 수 있습니다.
전자는 라인에 작은 커패시터를 추가하는 것과 같고 후자는 추가 분기입니다. 이 두 조건 모두 고속 신호에 어느 정도 영향을 미치며, 효과의 정도는 신호의 주파수 속도와 신호의 에지 속도와 관련됩니다. 시뮬레이션을 통해 영향의 크기를 알 수 있습니다. 원칙적으로 테스트 지점이 작을수록 좋습니다(물론 테스트 도구의 요구 사항을 충족해야 함). 분기가 짧을수록 좋습니다.