7 stvari, ki jih morate vedeti o postavitvi tokokroga za visoke hitrosti

01
Povezano z razporeditvijo moči

Digitalna vezja pogosto zahtevajo prekinitvene tokove, zato se za nekatere naprave z visoko hitrostjo ustvarijo vklopni tokovi.

Če je sled moči zelo dolga, bo prisotnost zagonskega toka povzročila visokofrekvenčni šum, ta visokofrekvenčni šum pa bo vnesen v druge signale. V tokokrogih z visoko hitrostjo bo neizogibno prisotna parazitska induktivnost, parazitski upor in parazitska kapacitivnost, tako da bo visokofrekvenčni šum sčasoma povezan z drugimi vezji, prisotnost parazitske induktivnosti pa bo povzročila tudi zmožnost sledi, da zdrži največji udarni tok se zmanjša, kar posledično povzroči delni padec napetosti, ki lahko onemogoči vezje.

 

Zato je še posebej pomembno dodati obvodni kondenzator pred digitalno napravo. Večja kot je kapacitivnost, prenosna energija je omejena s hitrostjo prenosa, zato se velika kapacitivnost in majhna kapacitivnost na splošno kombinirata, da zadostita celotnemu frekvenčnemu območju.

 

Izogibajte se vročim točkam: signalni prehodi bodo ustvarili praznine na sloju moči in spodnjem sloju. Zato bo nerazumna postavitev prehodov verjetno povečala gostoto toka na določenih območjih napajalnika ali ozemljitvene plošče. Ta območja, kjer se gostota toka poveča, se imenujejo vroče točke.

Zato se moramo potruditi, da se izognemo tej situaciji pri nastavljanju vias, da preprečimo razcep letala, kar bo sčasoma povzročilo težave z EMC.

Običajno je najboljši način, da se izognete vročim točkam, da postavite odprtine v mrežasti vzorec, tako da je gostota toka enakomerna in ravnine ne bodo izolirane hkrati, povratna pot ne bo predolga in težave z elektromagnetno združljivostjo ne zgodi.

 

02
Metoda upogibanja sledi

Pri polaganju hitrih signalnih vodov se čim bolj izogibajte upogibanju signalnih vodov. Če morate sled upogniti, je ne risajte pod ostrim ali pravim kotom, temveč raje uporabite top kot.

 

Pri polaganju hitrih signalnih vodov pogosto uporabljamo serpentinaste vode, da dosežemo enako dolžino. Ista serpentinasta linija je pravzaprav neke vrste ovinek. Širina črte, razmik in način upogibanja morajo biti razumno izbrani, razmik pa mora ustrezati pravilu 4W/1,5W.

 

03
Bližina signala

Če je razdalja med signalnimi linijami za visoke hitrosti preblizu, lahko pride do presluha. Včasih zaradi postavitve, velikosti okvirja plošče in drugih razlogov razdalja med našimi hitrimi signalnimi linijami presega našo minimalno zahtevano razdaljo, takrat lahko povečamo samo razdaljo med hitrimi signalnimi linijami, kolikor je mogoče blizu ozkega grla. oddaljenost.

Pravzaprav, če je prostora dovolj, poskusite povečati razdaljo med obema hitrima signalnima linijama.

 

03
Bližina signala

Če je razdalja med signalnimi linijami za visoke hitrosti preblizu, lahko pride do presluha. Včasih zaradi postavitve, velikosti okvirja plošče in drugih razlogov razdalja med našimi hitrimi signalnimi linijami presega našo minimalno zahtevano razdaljo, takrat lahko povečamo samo razdaljo med hitrimi signalnimi linijami, kolikor je mogoče blizu ozkega grla. oddaljenost.

Pravzaprav, če je prostora dovolj, poskusite povečati razdaljo med obema hitrima signalnima linijama.

 

05
Impedanca ni zvezna

Vrednost impedance sledi je na splošno odvisna od širine črte in razdalje med sledjo in referenčno ravnino. Širša kot je sled, manjša je njena impedanca. Načelo velja tudi za nekatere vmesniške terminale in ploščice naprav.

Ko je ploščica vmesniškega terminala priključena na visokohitrostno signalno linijo, če je ploščica v tem trenutku še posebej velika in je visokohitrostna signalna linija posebej ozka, je impedanca velike ploščice majhna in ozka sled mora imeti veliko impedanco. V tem primeru bo prišlo do prekinitve impedance in do odboja signala, če je impedanca prekinjena.

Zato je za rešitev tega problema prepovedana bakrena plošča nameščena pod veliko ploščico vmesniškega terminala ali naprave, referenčna ravnina plošče pa je postavljena na drugo plast, da se poveča impedanca, da postane impedanca neprekinjena.

 

Vias so še en vir prekinitve impedance. Da bi zmanjšali ta učinek, je treba odstraniti nepotrebno bakreno oblogo, povezano z notranjo plastjo in prehodom.

Pravzaprav lahko to vrsto delovanja odpravite z orodji CAD med načrtovanjem ali pa se obrnete na proizvajalca obdelave PCB, da odstranite nepotreben baker in zagotovite kontinuiteto impedance.

 

Vias so še en vir prekinitve impedance. Da bi zmanjšali ta učinek, je treba odstraniti nepotrebno bakreno oblogo, povezano z notranjo plastjo in prehodom.

Pravzaprav lahko to vrsto delovanja odpravite z orodji CAD med načrtovanjem ali pa se obrnete na proizvajalca obdelave PCB, da odstranite nepotreben baker in zagotovite kontinuiteto impedance.

 

V diferencialnem paru je prepovedano nameščati prehode ali komponente. Če so v diferencialni par nameščeni viasi ali komponente, se bodo pojavile težave z elektromagnetno združljivostjo, posledica pa bodo tudi prekinitve impedance.

 

Včasih je treba nekaj diferencialnih signalnih linij visoke hitrosti povezati zaporedno s sklopitvenimi kondenzatorji. Tudi sklopni kondenzator mora biti razporejen simetrično, ohišje sklopitvenega kondenzatorja pa ne sme biti preveliko. Priporočljivo je, da uporabite 0402, sprejemljiv je tudi 0603, kondenzatorjev nad 0805 ali kondenzatorjev drug ob drugem pa je najbolje, da ne uporabljate.

Običajno bodo prehodi povzročili ogromne prekinitve impedance, zato za pare diferencialnih signalnih linij visoke hitrosti poskusite zmanjšati prehode, in če želite uporabiti prehode, jih razporedite simetrično.

 

07
Enake dolžine

V nekaterih signalnih vmesnikih visoke hitrosti, na splošno, kot je vodilo, je treba upoštevati čas prihoda in napako časovnega zamika med posameznimi signalnimi linijami. Na primer, v skupini vzporednih vodil za visoke hitrosti mora biti čas prihoda vseh linij podatkovnega signala zagotovljen znotraj določene napake časovnega zamika, da se zagotovi doslednost časa nastavitve in časa zadrževanja. Da bi zadostili temu povpraševanju, moramo upoštevati enake dolžine.

Diferencialna signalna linija visoke hitrosti mora zagotavljati strog časovni zamik za obe signalni liniji, sicer bo komunikacija verjetno neuspešna. Zato je za izpolnitev te zahteve mogoče uporabiti serpentinasto linijo za doseganje enake dolžine in s tem izpolniti zahtevo glede časovnega zamika.

 

Serpentinasto črto je treba na splošno postaviti na izvor izgube dolžine, ne na skrajnem koncu. Samo pri izvoru se lahko signali na pozitivnem in negativnem koncu diferencialne linije večino časa prenašajo sinhrono.

Serpentinasto črto je treba na splošno postaviti na izvor izgube dolžine, ne na skrajnem koncu. Samo pri izvoru se lahko signali na pozitivnem in negativnem koncu diferencialne linije večino časa prenašajo sinhrono.

 

Če sta dve sledi, ki sta upognjeni in je razdalja med njima manjša od 15 mm, bo izguba dolžine med obema v tem trenutku kompenzirala druga drugo, tako da trenutno ni treba izvajati obdelave enake dolžine.

 

Za različne dele diferencialnih signalnih vodov visoke hitrosti morajo biti neodvisno enako dolgi. Vias, kondenzatorji za serijsko sklopitev in vmesniški terminali so vsi hitri diferencialni signalni vodi, razdeljeni na dva dela, zato bodite v tem trenutku še posebej pozorni.

Ločeno morata biti enake dolžine. Ker je veliko programske opreme EDA pozorno samo na to, ali je celotno ožičenje izgubljeno v DR Kongo.

Za vmesnike, kot so zaslonske naprave LVDS, bo na voljo več parov diferencialnih parov hkrati, časovne zahteve med diferencialnimi pari pa so na splošno zelo stroge, zahteve glede časovne zakasnitve pa so še posebej majhne. Zato za takšne pare diferencialnih signalov na splošno zahtevamo, da so v isti ravnini. Naredi nadomestilo. Ker je hitrost prenosa signala različnih plasti različna.

Ko neka programska oprema EDA izračuna dolžino sledi, bo znotraj dolžine izračunana tudi sled znotraj ploščice. Če se v tem času izvede kompenzacija dolžine, bo dejanski rezultat izgubil dolžino. Zato bodite posebno pozorni pri uporabi programske opreme EDA.

 

Kadar koli, če lahko, morate izbrati simetrično usmerjanje, da se izognete potrebi po končnem izvajanju serpentinastega usmerjanja za enako dolžino.

 

Če prostor dopušča, poskusite dodati majhno zanko na izvoru kratke diferencialne črte, da dosežete kompenzacijo, namesto da za kompenzacijo uporabite serpentinasto linijo.