การออกแบบ PCB ความถี่สูง

1. จะเลือกบอร์ด PCB ได้อย่างไร?
การเลือกใช้บอร์ด PCB จะต้องสร้างความสมดุลระหว่างความต้องการด้านการออกแบบ การผลิตจำนวนมากและต้นทุน ข้อกำหนดการออกแบบรวมถึงชิ้นส่วนไฟฟ้าและเครื่องกล ปัญหาด้านวัสดุนี้มักจะมีความสำคัญมากกว่าเมื่อออกแบบบอร์ด PCB ความเร็วสูงมาก (ความถี่มากกว่า GHz)
ตัวอย่างเช่น วัสดุ FR-4 ที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันมีการสูญเสียอิเล็กทริกที่ความถี่หลาย GHz ซึ่งมีอิทธิพลอย่างมากต่อการลดทอนสัญญาณ และอาจไม่เหมาะสม ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้า ให้คำนึงถึงว่าค่าคงที่ไดอิเล็กทริกและการสูญเสียอิเล็กทริกนั้นเหมาะสมกับความถี่ที่ออกแบบหรือไม่2. จะหลีกเลี่ยงการรบกวนความถี่สูงได้อย่างไร?
แนวคิดพื้นฐานของการหลีกเลี่ยงการรบกวนความถี่สูงคือการลดการรบกวนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของสัญญาณความถี่สูงซึ่งเรียกว่า crosstalk (Crosstalk) คุณสามารถเพิ่มระยะห่างระหว่างสัญญาณความเร็วสูงและสัญญาณแอนะล็อก หรือเพิ่มตัวป้องกันกราวด์/รอยแยกถัดจากสัญญาณแอนะล็อก ให้ความสนใจกับสัญญาณรบกวนจากกราวด์ดิจิตอลไปยังกราวด์อะนาล็อกด้วย3. จะแก้ปัญหาความสมบูรณ์ของสัญญาณในการออกแบบความเร็วสูงได้อย่างไร?
ความสมบูรณ์ของสัญญาณโดยพื้นฐานแล้วเป็นปัญหาของการจับคู่อิมพีแดนซ์ ปัจจัยที่ส่งผลต่อการจับคู่อิมพีแดนซ์ ได้แก่ โครงสร้างและอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของแหล่งสัญญาณ ลักษณะเฉพาะอิมพีแดนซ์ของการติดตาม คุณลักษณะของการสิ้นสุดโหลด และโทโพโลยีของการติดตาม วิธีแก้ไขคืออาศัยโทโพโลยีของการสิ้นสุดและการปรับสายไฟ

4. วิธีการเดินสายส่วนต่างเกิดขึ้นได้อย่างไร?
มีสองจุดที่ต้องคำนึงถึงในเลย์เอาต์ของคู่ดิฟเฟอเรนเชียล ประการแรกคือความยาวของสายไฟทั้งสองควรยาวที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และอีกเส้นคือระยะห่างระหว่างสายไฟทั้งสอง (ระยะนี้ถูกกำหนดโดยอิมพีแดนซ์ดิฟเฟอเรนเชียล) จะต้องคงที่ กล่าวคือ เพื่อให้ขนานกัน มีสองวิธีขนานกัน วิธีแรกคือให้เส้นทั้งสองวิ่งบนด้านเดียวกันเคียงข้างกัน และอีกวิธีคือให้เส้นทั้งสองวิ่งบนสองชั้นที่อยู่ติดกัน (บน-ล่าง) โดยทั่วไปแล้ว รูปแบบเดิมเคียงข้างกัน (เคียงข้างกัน เคียงข้างกัน) จะถูกนำไปใช้ในรูปแบบต่างๆ มากขึ้น

5. จะทราบถึงการเดินสายแบบดิฟเฟอเรนเชียลสำหรับสายสัญญาณนาฬิกาที่มีขั้วเอาต์พุตเพียงขั้วเดียวได้อย่างไร
ในการใช้การเดินสายแบบดิฟเฟอเรนเชียล แหล่งสัญญาณและตัวรับก็เป็นสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลเช่นกัน ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้การเดินสายแบบดิฟเฟอเรนเชียลสำหรับสัญญาณนาฬิกาที่มีขั้วต่อเอาต์พุตเพียงขั้วเดียว

6. สามารถเพิ่มตัวต้านทานที่ตรงกันระหว่างคู่สายดิฟเฟอเรนเชียลที่ปลายรับได้หรือไม่?
ความต้านทานที่ตรงกันระหว่างคู่สายดิฟเฟอเรนเชียลที่ปลายรับมักจะถูกเพิ่มเข้าไป และค่าของมันควรจะเท่ากับค่าของอิมพีแดนซ์ดิฟเฟอเรนเชียล วิธีนี้คุณภาพสัญญาณจะดีขึ้น

7. ทำไมการเดินสายไฟของเฟืองท้ายจึงต้องชิดและขนานกัน?
การเดินสายไฟของคู่ดิฟเฟอเรนเชียลควรอยู่ใกล้และขนานกันอย่างเหมาะสม สิ่งที่เรียกว่าความใกล้ชิดที่เหมาะสมนั้นเป็นเพราะระยะทางจะส่งผลต่อค่าอิมพีแดนซ์ดิฟเฟอเรนเชียล ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับการออกแบบคู่ดิฟเฟอเรนเชียล ความจำเป็นในการขนานก็คือการรักษาความสม่ำเสมอของอิมพีแดนซ์ดิฟเฟอเรนเชียล หากเส้นทั้งสองอยู่ไกลและใกล้กะทันหัน อิมพีแดนซ์ดิฟเฟอเรนเชียลจะไม่สอดคล้องกัน ซึ่งจะส่งผลต่อความสมบูรณ์ของสัญญาณและการหน่วงเวลา