Проблема проектирования высокочастотной печатной платы

1. Как справиться с некоторыми теоретическими противоречиями в реальной проводке?
По сути, правильно разделить и изолировать аналоговую/цифровую землю. Следует отметить, что трасса сигнала не должна максимально пересекать ров, а путь обратного тока источника питания и сигнала не должен быть слишком большим.
Кварцевый генератор представляет собой аналоговую колебательную схему с положительной обратной связью. Чтобы иметь стабильный сигнал колебаний, он должен соответствовать характеристикам усиления контура и фазы. Характеристики колебаний этого аналогового сигнала легко нарушить. Даже если добавить трассы наземной охраны, помехи не могут быть полностью изолированы. Более того, шум на заземляющем слое также будет влиять на колебательный контур положительной обратной связи, если он находится слишком далеко. Поэтому расстояние между кварцевым генератором и чипом должно быть как можно меньшим.
Действительно, существует множество противоречий между высокоскоростной проводкой и требованиями по электромагнитным помехам. Но основной принцип заключается в том, что сопротивление и емкость или ферритовый шарик, добавленные EMI, не могут привести к тому, что некоторые электрические характеристики сигнала не будут соответствовать спецификациям. Поэтому лучше всего использовать навыки организации дорожек и укладки печатных плат для решения или уменьшения проблем с электромагнитными помехами, таких как высокоскоростные сигналы, идущие на внутренний слой. Наконец, для уменьшения повреждения сигнала используются резистивные конденсаторы или ферритовые бусины.

2. Как решить противоречие между ручной и автоматической проводкой высокоскоростных сигналов?
Большинство автоматических маршрутизаторов программного обеспечения для сильной разводки устанавливают ограничения для управления методом намотки и количеством переходных отверстий. Возможности намоточного двигателя и элементы настройки ограничений различных компаний EDA иногда сильно различаются.
Например, достаточно ли ограничений для управления способом змеевидной намотки, можно ли контролировать расстояние между дорожками дифференциальной пары и т. д. Это повлияет на то, сможет ли метод автоматической трассировки соответствовать идее проектировщика.
Кроме того, сложность ручной регулировки проводки также абсолютно связана с возможностями намоточного двигателя. Например, способность проталкивания дорожки, способность проталкивания переходного отверстия и даже способность проталкивания дорожки к медному покрытию и т. д. Поэтому решением является выбор фрезера с мощным двигателем намотки.

3. О тестовом купоне.
Тестовый купон используется для определения соответствия характеристического сопротивления произведенной печатной платы проектным требованиям с помощью TDR (рефлектометра во временной области). Как правило, импеданс, подлежащий контролю, имеет два случая: одиночный провод и дифференциальная пара.
Поэтому ширина и расстояние между линиями на тестовом купоне (при наличии дифференциальной пары) должны быть такими же, как и на контролируемой линии. Самое главное – расположение точки заземления во время измерения.
Чтобы уменьшить значение индуктивности заземляющего провода, место заземления пробника TDR обычно располагается очень близко к кончику пробника. Поэтому расстояние и метод между точкой измерения сигнала и точкой заземления на тестовом образце должны соответствовать используемому датчику.

4. При проектировании высокоскоростной печатной платы пустая область сигнального слоя может быть покрыта медью, и как должно быть распределено медное покрытие нескольких сигнальных слоев на земле и источнике питания?
Как правило, медное покрытие в пустой зоне в основном заземлено. Просто обратите внимание на расстояние между медью и сигнальной линией при подключении меди рядом с высокоскоростной сигнальной линией, поскольку применяемая медь немного уменьшит характеристическое сопротивление трассы. Также будьте осторожны, чтобы не повлиять на характеристическое сопротивление других слоев, например, в структуре двухполосковой линии.

5. Можно ли использовать модель микрополосковой линии для расчета характеристического сопротивления сигнальной линии в силовой плоскости? Можно ли рассчитать сигнал между источником питания и заземляющим слоем с помощью полосковой модели?
Да, плоскость питания и земля должны рассматриваться как опорные плоскости при расчете характеристического импеданса. Например, четырехслойная плата: верхний слой-силовой слой-земляной слой-нижний слой. В настоящее время модель характеристического импеданса верхнего слоя представляет собой модель микрополосковой линии с плоскостью мощности в качестве опорной плоскости.

6. Могут ли тестовые точки автоматически генерироваться программным обеспечением на печатных платах высокой плотности при нормальных обстоятельствах, чтобы соответствовать требованиям испытаний массового производства?
Как правило, то, будет ли программное обеспечение автоматически генерировать контрольные точки для удовлетворения требований испытаний, зависит от того, соответствуют ли спецификации добавления контрольных точек требованиям испытательного оборудования. Кроме того, если проводка слишком плотная, а правила добавления тестовых точек строгие, возможно, не будет возможности автоматически добавлять тестовые точки в каждую линию. Разумеется, нужно вручную заполнить места, подлежащие тестированию.

7. Повлияет ли добавление контрольных точек на качество высокоскоростных сигналов?
Повлияет ли это на качество сигнала, зависит от способа добавления тестовых точек и скорости сигнала. В принципе, к линии можно добавить дополнительные контрольные точки (не используйте существующие переходные отверстия или DIP-контакты в качестве контрольных точек) или вытянуть короткую линию из линии.
Первое эквивалентно добавлению небольшого конденсатора в линию, а второе — дополнительной ветви. Оба этих условия в большей или меньшей степени влияют на высокоскоростной сигнал, и степень эффекта зависит от скорости частоты сигнала и скорости фронта сигнала. Масштаб воздействия можно узнать с помощью моделирования. В принципе, чем меньше тестовая точка, тем лучше (разумеется, она должна соответствовать требованиям тестового инструмента), чем короче ветка, тем лучше.