Visokofrekvenčni problem oblikovanja PCB

1. Kako ravnati z nekaterimi teoretičnimi konflikti v dejanskem ožičenju?
V bistvu je prav, da razdelimo in izoliramo analogno/digitalno ozemljitev. Upoštevati je treba, da sled signala ne sme čim bolj prečkati jarka, pot povratnega toka napajanja in signala pa ne sme biti prevelika.
Kristalni oscilator je analogno nihajno vezje s pozitivno povratno zvezo. Za stabilen nihajni signal mora izpolnjevati specifikacije ojačenja zanke in faze. Specifikacije nihanja tega analognega signala se zlahka motijo. Tudi če so dodane sledi zaščite tal, motnja morda ne bo popolnoma izolirana. Poleg tega bo hrup na ozemljitveni plošči vplival tudi na nihajno vezje pozitivne povratne zveze, če je predaleč. Zato mora biti razdalja med kristalnim oscilatorjem in čipom čim bližja.
Dejansko obstaja veliko nasprotij med ožičenjem visoke hitrosti in zahtevami EMI. Toda osnovno načelo je, da upor in kapacitivnost ali feritne kroglice, ki jih doda EMI, ne morejo povzročiti, da nekatere električne značilnosti signala ne izpolnjujejo specifikacij. Zato je najbolje uporabiti veščine urejanja sledi in zlaganja tiskanih vezij za reševanje ali zmanjšanje težav z elektromagnetnimi motnjami, kot so hitri signali, ki gredo v notranjo plast. Končno se za zmanjšanje škode na signalu uporabijo uporovni kondenzatorji ali feritne kroglice.

2. Kako rešiti protislovje med ročnim ožičenjem in avtomatskim ožičenjem hitrih signalov?
Večina samodejnih usmerjevalnikov močne programske opreme za ožičenje ima nastavljene omejitve za nadzor načina navijanja in števila prehodov. Zmogljivosti navijalnega motorja in nastavitve omejitev različnih podjetij EDA se včasih zelo razlikujejo.
Na primer, ali obstaja dovolj omejitev za nadzor načina serpentinastega navijanja, ali je mogoče nadzorovati razmik sledi diferencialnega para itd. To bo vplivalo na to, ali lahko metoda usmerjanja samodejnega usmerjanja ustreza ideji oblikovalca.
Poleg tega je težava pri ročnem prilagajanju napeljave popolnoma povezana tudi z zmogljivostjo motorja za navijanje. Na primer, potisna sposobnost sledi, potisna sposobnost prehoda in celo potisna sposobnost sledi na bakreno prevleko itd. Zato je rešitev izbira usmerjevalnika z močnim motorjem za navijanje.

3. O testnem kuponu.
Testni kupon se uporablja za merjenje, ali karakteristična impedanca izdelane plošče tiskanega vezja ustreza konstrukcijskim zahtevam s TDR (Time Domain Reflectometer). Na splošno ima impedanca, ki jo je treba nadzorovati, dva primera: enojno žico in diferencialni par.
Zato morata biti širina in razmik med vrsticami na testnem kuponu (če obstaja diferencialni par) enaki vrstici, ki jo je treba kontrolirati. Najpomembnejša stvar je lokacija ozemljitvene točke med merjenjem.
Da bi zmanjšali vrednost induktivnosti ozemljitvenega kabla, je mesto ozemljitve sonde TDR običajno zelo blizu konice sonde. Zato se morata razdalja in metoda med merilno točko signala in zemeljsko točko na testnem kuponu ujemati z uporabljeno sondo.

4. Pri zasnovi PCB za visoke hitrosti je lahko prazno območje signalne plasti prevlečeno z bakrom in kako naj bo bakrena prevleka več signalnih plasti porazdeljena na tla in napajanje?
Na splošno je bakrena prevleka na praznem območju večinoma ozemljena. Samo bodite pozorni na razdaljo med bakrom in signalno linijo, ko nanašate baker poleg signalne linije visoke hitrosti, ker bo uporabljeni baker nekoliko zmanjšal karakteristično impedanco sledi. Pazite tudi, da ne vplivate na karakteristično impedanco drugih plasti, na primer v strukturi dvotrakastega voda.

5. Ali je mogoče uporabiti model mikrotrakastega voda za izračun karakteristične impedance signalnega voda na močnostni ravnini? Ali je mogoče signal med napajalnikom in ozemljitveno ploščo izračunati s trakastim modelom?
Da, močnostno in ozemljitveno ravnino je treba pri izračunu karakteristične impedance obravnavati kot referenčni ravnini. Na primer štirislojna plošča: zgornja plast-močna plast-zemeljska plast-spodnja plast. V tem času je karakteristični impedančni model zgornje plasti mikrotrakasti linijski model z močnostno ravnino kot referenčno ravnino.

6. Ali lahko programska oprema samodejno ustvari testne točke na tiskanih ploščah visoke gostote v normalnih okoliščinah, da bi izpolnila testne zahteve množične proizvodnje?
Na splošno je, ali programska oprema samodejno ustvari testne točke za izpolnitev testnih zahtev, odvisno od tega, ali specifikacije za dodajanje testnih točk izpolnjujejo zahteve testne opreme. Poleg tega, če je ožičenje pregosto in so pravila za dodajanje testnih točk stroga, morda ne bo mogoče samodejno dodati testnih točk v vsako vrstico. Seveda morate ročno izpolniti mesta za testiranje.

7. Ali bo dodajanje testnih točk vplivalo na kakovost signalov visoke hitrosti?
Ali bo to vplivalo na kakovost signala, je odvisno od načina dodajanja testnih točk in hitrosti signala. V bistvu se lahko v linijo dodajo dodatne preskusne točke (ne uporabljajte obstoječega prehoda ali DIP zatiča kot testne točke) ali izvlečete kratko linijo.
Prvo je enakovredno dodajanju majhnega kondenzatorja na linijo, medtem ko je drugo dodatna veja. Oba pogoja bosta bolj ali manj vplivala na signal visoke hitrosti, obseg učinka pa je povezan s frekvenčno hitrostjo signala in robno hitrostjo signala. Velikost vpliva je mogoče spoznati s simulacijo. Načeloma velja, da čim manjša je testna točka, tem bolje (seveda mora ustrezati zahtevam testnega orodja), čim krajša je veja, tem bolje.