Problema de design de PCB de alta frequência

1. Como lidar com alguns conflitos teóricos na fiação real?
Basicamente, é correto dividir e isolar o aterramento analógico/digital. Deve-se notar que o traço do sinal não deve cruzar o fosso tanto quanto possível, e o caminho da corrente de retorno da fonte de alimentação e do sinal não deve ser muito grande.
O oscilador de cristal é um circuito analógico de oscilação de feedback positivo. Para ter um sinal de oscilação estável, ele deve atender às especificações de ganho e fase do loop. As especificações de oscilação deste sinal analógico são facilmente perturbadas. Mesmo que sejam adicionados traços de proteção de solo, a interferência pode não ser completamente isolada. Além disso, o ruído no plano de terra também afetará o circuito de oscilação de realimentação positiva se estiver muito distante. Portanto, a distância entre o oscilador de cristal e o chip deve ser a mais próxima possível.
Na verdade, existem muitos conflitos entre a fiação de alta velocidade e os requisitos de EMI. Mas o princípio básico é que a resistência e a capacitância ou o cordão de ferrite adicionados pela EMI não podem fazer com que algumas características elétricas do sinal não atendam às especificações. Portanto, é melhor usar as habilidades de organização de rastreamento e empilhamento de PCB para resolver ou reduzir problemas de EMI, como sinais de alta velocidade que vão para a camada interna. Finalmente, capacitores de resistência ou esferas de ferrite são usados ​​para reduzir os danos ao sinal.

2. Como resolver a contradição entre a fiação manual e a fiação automática de sinais de alta velocidade?
A maioria dos roteadores automáticos de software de fiação forte estabeleceu restrições para controlar o método de enrolamento e o número de vias. As capacidades do motor de enrolamento e os itens de configuração de restrições de várias empresas de EDA às vezes diferem muito.
Por exemplo, se há restrições suficientes para controlar a forma de enrolamento da serpentina, se é possível controlar o espaçamento do traço do par diferencial, etc. Isso afetará se o método de roteamento do roteamento automático pode atender à ideia do projetista.
Além disso, a dificuldade de ajustar manualmente a fiação também está absolutamente relacionada à capacidade do motor de enrolamento. Por exemplo, a capacidade de empurrar do traço, a capacidade de empurrar da via e até mesmo a capacidade de empurrar o traço para o revestimento de cobre, etc. Portanto, escolher uma fresadora com forte capacidade de enrolamento é a solução.

3. Sobre o cupom de teste.
O cupom de teste é usado para medir se a impedância característica da placa PCB produzida atende aos requisitos de projeto com TDR (Reflectômetro no Domínio do Tempo). Geralmente, a impedância a ser controlada possui dois casos: fio único e par diferencial.
Portanto, a largura e o espaçamento entre linhas no cupom de teste (quando houver um par diferencial) devem ser iguais à linha a ser controlada. O mais importante é a localização do ponto de aterramento durante a medição.
Para reduzir o valor da indutância do fio terra, o local de aterramento da ponta de prova TDR geralmente fica muito próximo da ponta da ponta de prova. Portanto, a distância e o método entre o ponto de medição do sinal e o ponto de aterramento no cupom de teste devem corresponder à ponta de prova utilizada.

4. No projeto de PCB de alta velocidade, a área em branco da camada de sinal pode ser revestida com cobre, e como o revestimento de cobre de múltiplas camadas de sinal deve ser distribuído no solo e na fonte de alimentação?
Geralmente, o revestimento de cobre na área cega é principalmente aterrado. Basta prestar atenção na distância entre o cobre e a linha de sinal ao aplicar cobre próximo à linha de sinal de alta velocidade, pois o cobre aplicado reduzirá um pouco a impedância característica do traço. Tenha também cuidado para não afetar a impedância característica de outras camadas, por exemplo, na estrutura da linha de tira dupla.

5. É possível usar o modelo de linha microfita para calcular a impedância característica da linha de sinal no plano de potência? O sinal entre a fonte de alimentação e o plano de terra pode ser calculado usando o modelo stripline?
Sim, o plano de potência e o plano de terra devem ser considerados como planos de referência no cálculo da impedância característica. Por exemplo, uma placa de quatro camadas: camada superior-camada de energia-camada de solo-camada inferior. Neste momento, o modelo de impedância característica da camada superior é um modelo de linha de microfita com o plano de potência como plano de referência.

6. Os pontos de teste podem ser gerados automaticamente por software em placas impressas de alta densidade em circunstâncias normais para atender aos requisitos de teste da produção em massa?
Geralmente, se o software gera pontos de teste automaticamente para atender aos requisitos de teste depende se as especificações para adicionar pontos de teste atendem aos requisitos do equipamento de teste. Além disso, se a fiação for muito densa e as regras para adicionar pontos de teste forem rígidas, pode não haver como adicionar pontos de teste automaticamente a cada linha. Claro, você precisa preencher manualmente os locais a serem testados.

7. A adição de pontos de teste afetará a qualidade dos sinais de alta velocidade?
Se isso afetará a qualidade do sinal depende do método de adição de pontos de teste e da velocidade do sinal. Basicamente, pontos de teste adicionais (não use a via existente ou o pino DIP como pontos de teste) podem ser adicionados à linha ou puxar uma linha curta da linha.
O primeiro equivale a adicionar um pequeno capacitor na linha, enquanto o segundo é um ramal extra. Ambas as condições afetarão mais ou menos o sinal de alta velocidade, e a extensão do efeito está relacionada à velocidade de frequência do sinal e à taxa de borda do sinal. A magnitude do impacto pode ser conhecida através de simulação. Em princípio, quanto menor for o ponto de teste, melhor (é claro, deve atender aos requisitos da ferramenta de teste). Quanto mais curto for o ramo, melhor.