7 ting du må vite om høyhastighetskretsoppsett

01
Power layout relatert

Digitale kretser krever ofte diskontinuerlige strømmer, så innkoblingsstrømmer genereres for enkelte høyhastighetsenheter.

Hvis kraftsporet er veldig langt, vil tilstedeværelsen av innkoblingsstrøm forårsake høyfrekvent støy, og denne høyfrekvente støyen vil bli introdusert i andre signaler. I høyhastighetskretser vil det uunngåelig være parasittisk induktans, parasittisk motstand og parasittisk kapasitans, så høyfrekvent støy vil til slutt bli koblet til andre kretser, og tilstedeværelsen av parasittisk induktans vil også føre til at sporet kan motstå den maksimale overspenningsstrømmen reduseres, noe som igjen fører til et delvis spenningsfall, som kan deaktivere kretsen.

 

Derfor er det spesielt viktig å legge til en bypass-kondensator foran den digitale enheten. Jo større kapasitans, er overføringsenergien begrenset av overføringshastigheten, så en stor kapasitans og en liten kapasitans kombineres vanligvis for å møte hele frekvensområdet.

 

Unngå hot spots: signalvias vil generere tomrom på kraftlaget og bunnlaget. Derfor vil urimelig plassering av vias sannsynligvis øke strømtettheten i visse områder av strømforsyningen eller jordplanet. Disse områdene hvor strømtettheten øker kalles hot spots.

Derfor må vi prøve vårt beste for å unngå denne situasjonen når vi setter inn viaene, for å forhindre at flyet splittes, noe som til slutt vil føre til EMC-problemer.

Vanligvis er den beste måten å unngå hot spots å plassere vias i et maskemønster, slik at strømtettheten er jevn, og flyene ikke vil være isolert samtidig, returveien vil ikke være for lang, og EMC-problemer vil ikke forekomme.

 

02
Bøyemetoden til sporet

Ved legging av høyhastighetssignallinjer, unngå å bøye signallinjene så mye som mulig. Hvis du må bøye sporet, ikke spor det i spiss eller rett vinkel, men bruk heller en stump vinkel.

 

Ved legging av høyhastighetssignallinjer bruker vi ofte serpentinlinjer for å oppnå lik lengde. Den samme serpentinlinjen er faktisk en slags bøy. Linjebredden, avstanden og bøyemetoden bør alle velges rimelig, og avstanden bør oppfylle 4W/1,5W-regelen.

 

03
Signal nærhet

Hvis avstanden mellom høyhastighetssignallinjer er for nær, er det lett å produsere krysstale. Noen ganger, på grunn av utforming, brettrammestørrelse og andre årsaker, overskrider avstanden mellom høyhastighetssignallinjene vår minste nødvendige avstand, da kan vi bare øke avstanden mellom høyhastighetssignallinjene så mye som mulig nær flaskehalsen. avstand.

Faktisk, hvis plassen er tilstrekkelig, prøv å øke avstanden mellom de to høyhastighetssignallinjene.

 

03
Signal nærhet

Hvis avstanden mellom høyhastighetssignallinjer er for nær, er det lett å produsere krysstale. Noen ganger, på grunn av utforming, brettrammestørrelse og andre årsaker, overskrider avstanden mellom høyhastighetssignallinjene vår minste nødvendige avstand, da kan vi bare øke avstanden mellom høyhastighetssignallinjene så mye som mulig nær flaskehalsen. avstand.

Faktisk, hvis plassen er tilstrekkelig, prøv å øke avstanden mellom de to høyhastighetssignallinjene.

 

05
Impedansen er ikke kontinuerlig

Impedansverdien til et spor avhenger generelt av linjebredden og avstanden mellom sporet og referanseplanet. Jo bredere sporet er, desto lavere impedans. I noen grensesnittterminaler og enhetsputer er prinsippet også anvendelig.

Når puten til en grensesnittterminal er koblet til en høyhastighetssignallinje, hvis puten er spesielt stor på dette tidspunktet, og høyhastighetssignallinjen er spesielt smal, er impedansen til den store puten liten, og den smale spor må ha stor impedans. I dette tilfellet vil impedansdiskontinuitet oppstå, og signalrefleksjon vil oppstå hvis impedansen er diskontinuerlig.

Derfor, for å løse dette problemet, plasseres et forbudt kobberark under den store puten til grensesnittterminalen eller enheten, og referanseplanet til puten plasseres på et annet lag for å øke impedansen for å gjøre impedansen kontinuerlig.

 

Vias er en annen kilde til impedansdiskontinuitet. For å minimere denne effekten, bør den unødvendige kobberhuden koblet til det indre laget og gjennomgangen fjernes.

Faktisk kan denne typen operasjoner elimineres av CAD-verktøy under utformingen eller kontakte PCB-behandlingsprodusenten for å eliminere unødvendig kobber og sikre kontinuiteten til impedansen.

 

Vias er en annen kilde til impedansdiskontinuitet. For å minimere denne effekten, bør den unødvendige kobberhuden koblet til det indre laget og gjennomgangen fjernes.

Faktisk kan denne typen operasjoner elimineres av CAD-verktøy under utformingen eller kontakte PCB-behandlingsprodusenten for å eliminere unødvendig kobber og sikre kontinuiteten til impedansen.

 

Det er forbudt å arrangere viaer eller komponenter i differensialparet. Hvis vias eller komponenter plasseres i differensialparet, vil det oppstå EMC-problemer og impedansdiskontinuiteter vil også resultere.

 

Noen ganger må noen høyhastighets differensialsignallinjer kobles i serie med koblingskondensatorer. Koblingskondensatoren må også ordnes symmetrisk, og pakken til koblingskondensatoren bør ikke være for stor. Det anbefales å bruke 0402, 0603 er også akseptabelt, og kondensatorer over 0805 eller side-ved-side kondensatorer er best å ikke brukes.

Vanligvis vil vias produsere enorme impedansdiskontinuiteter, så for høyhastighets differensialsignallinjepar, prøv å redusere vias, og hvis du vil bruke vias, ordne dem symmetrisk.

 

07
Like lengde

I noen høyhastighetssignalgrensesnitt, generelt, for eksempel en buss, må man vurdere ankomsttids- og tidsforsinkelsesfeilen mellom de individuelle signallinjene. For eksempel, i en gruppe høyhastighets parallelle busser, må ankomsttiden til alle datasignallinjene garanteres innenfor en viss tidsforsinkelsesfeil for å sikre konsistensen av oppsetttiden og holdetiden. For å møte denne etterspørselen må vi vurdere like lengder.

Høyhastighets differensialsignallinjen må sikre en streng tidsforsinkelse for de to signallinjene, ellers er det sannsynlig at kommunikasjonen mislykkes. Derfor, for å oppfylle dette kravet, kan en serpentinline brukes for å oppnå lik lengde, og dermed oppfylle tidsforsinkelseskravet.

 

Serpentinlinjen bør vanligvis plasseres ved kilden til tapet av lengde, ikke i den fjerne enden. Bare ved kilden kan signalene ved den positive og negative enden av differensiallinjen overføres synkront mesteparten av tiden.

Serpentinlinjen bør vanligvis plasseres ved kilden til tapet av lengde, ikke i den fjerne enden. Bare ved kilden kan signalene ved den positive og negative enden av differensiallinjen overføres synkront mesteparten av tiden.

 

Hvis det er to spor som er bøyd og avstanden mellom de to er mindre enn 15 mm, vil tapet av lengde mellom de to kompensere hverandre på dette tidspunktet, så det er ikke nødvendig å foreta like lang behandling på dette tidspunktet.

 

For forskjellige deler av høyhastighets differensialsignallinjer bør de ha samme lengde uavhengig av hverandre. Viaer, seriekoblingskondensatorer og grensesnittterminaler er alle høyhastighets differensialsignallinjer delt i to deler, så vær spesielt oppmerksom på dette tidspunktet.

Må ha samme lengde hver for seg. Fordi mye EDA-programvare bare tar hensyn til om hele ledningen går tapt i DRC.

For grensesnitt som LVDS-skjermenheter vil det være flere par med differensialpar samtidig, og tidskravene mellom differensialparene er generelt svært strenge, og tidsforsinkelseskravene er spesielt små. Derfor, for slike differensielle signalpar, krever vi generelt at de er i samme plan. Gjør kompensasjon. Fordi signaloverføringshastigheten til forskjellige lag er forskjellig.

Når noe EDA-programvare beregner lengden på sporet, vil sporet inne i puten også beregnes innenfor lengden. Hvis lengdekompensasjonen utføres på dette tidspunktet, vil det faktiske resultatet miste lengden. Så vær spesielt oppmerksom på dette tidspunktet når du bruker noe EDA-programvare.

 

Når som helst, hvis du kan, må du velge en symmetrisk ruting for å unngå behovet for til slutt å utføre en serpentin-ruting for lik lengde.

 

Hvis plassen tillater det, prøv å legge til en liten sløyfe ved kilden til den korte differensiallinjen for å oppnå kompensasjon, i stedet for å bruke en serpentinlinje for å kompensere.