Projekt PCB wysokiej częstotliwości

1. Jak wybrać płytkę PCB?
Wybór płytki PCB musi zapewniać równowagę pomiędzy spełnieniem wymagań projektowych a masową produkcją i kosztami. Wymagania projektowe obejmują części elektryczne i mechaniczne. Ten problem materiałowy jest zwykle ważniejszy przy projektowaniu bardzo szybkich płytek PCB (częstotliwość większa niż GHz).
Na przykład powszechnie używany materiał FR-4 ma obecnie straty dielektryczne przy częstotliwości kilku GHz, co ma ogromny wpływ na tłumienie sygnału i może nie być odpowiednie. W przypadku energii elektrycznej należy zwrócić uwagę, czy stała dielektryczna i strata dielektryczna są odpowiednie dla projektowanej częstotliwości.2. Jak uniknąć zakłóceń o wysokiej częstotliwości?
Podstawową ideą unikania zakłóceń o wysokiej częstotliwości jest minimalizacja zakłóceń pola elektromagnetycznego sygnałów o wysokiej częstotliwości, czyli tzw. przesłuchu (Crostalk). Można zwiększyć odległość między sygnałem o dużej prędkości a sygnałem analogowym lub dodać ślady uziemienia/bocznika obok sygnału analogowego. Należy również zwrócić uwagę na zakłócenia pochodzące z uziemienia cyfrowego do uziemienia analogowego.3. Jak rozwiązać problem integralności sygnału w konstrukcjach o dużej prędkości?
Integralność sygnału jest zasadniczo problemem dopasowania impedancji. Czynniki wpływające na dopasowanie impedancji obejmują strukturę i impedancję wyjściową źródła sygnału, impedancję charakterystyczną ścieżki, charakterystykę końca obciążenia i topologię ścieżki. Rozwiązaniem jest oparcie się na topologii zakończenia i dopasowaniu okablowania.

4. Jak realizowana jest metoda okablowania różnicowego?
W układzie pary różnicowej należy zwrócić uwagę na dwa punkty. Po pierwsze, długość dwóch przewodów powinna być jak największa, a po drugie, odległość między dwoma przewodami (odległość ta jest określona przez impedancję różnicową) musi być stała, to znaczy równoległa. Istnieją dwa równoległe sposoby: jeden polega na tym, że dwie linie przebiegają obok siebie, a drugi polega na tym, że dwie linie przebiegają na dwóch sąsiednich warstwach (nad-pod). Ogólnie rzecz biorąc, pierwsza metoda side-by-side (obok siebie, obok siebie) jest realizowana na więcej sposobów.

5. Jak zrealizować okablowanie różnicowe dla linii sygnału zegara z tylko jednym zaciskiem wyjściowym?
Aby zastosować okablowanie różnicowe, sensowne jest, aby źródło sygnału i odbiornik również były sygnałami różnicowymi. Dlatego nie jest możliwe zastosowanie okablowania różnicowego dla sygnału zegarowego z tylko jednym zaciskiem wyjściowym.

6. Czy można dodać rezystor dopasowujący pomiędzy parami linii różnicowych po stronie odbiorczej?
Zwykle dodaje się rezystancję dopasowującą pomiędzy parami linii różnicowych po stronie odbiorczej, a jej wartość powinna być równa wartości impedancji różnicowej. Dzięki temu jakość sygnału będzie lepsza.

7. Dlaczego okablowanie pary różnicowej powinno być gęste i równoległe?
Okablowanie pary różnicowej powinno być odpowiednio zwarte i równoległe. Tak zwana odpowiednia bliskość wynika z tego, że odległość będzie miała wpływ na wartość impedancji różnicowej, która jest ważnym parametrem przy projektowaniu par różnicowych. Potrzeba równoległości polega również na utrzymaniu spójności impedancji różnicowej. Jeśli obie linie nagle znajdą się daleko i blisko, impedancja różnicowa będzie niespójna, co wpłynie na integralność sygnału i opóźnienie taktowania.