01
May kaugnayan sa layout ng kapangyarihan

Ang mga digital na circuit ay madalas na nangangailangan ng mga hindi tuluy-tuloy na agos, kaya ang mga inrush na alon ay nabuo para sa ilang mga high-speed na aparato.

Kung ang bakas ng kuryente ay napakahaba, ang pagkakaroon ng inrush current ay magdudulot ng high-frequency na ingay, at ang high-frequency na ingay na ito ay ipapasok sa ibang mga signal. Sa mga high-speed circuit, hindi maiiwasang magkakaroon ng parasitic inductance, parasitic resistance at parasitic capacitance, kaya ang high-frequency na ingay ay sa kalaunan ay isasama sa iba pang mga circuit, at ang pagkakaroon ng parasitic inductance ay hahantong din sa kakayahan ng trace na makatiis. ang maximum na surge current Decrease, na humahantong naman sa bahagyang pagbaba ng boltahe, na maaaring hindi paganahin ang circuit.

Samakatuwid, partikular na mahalaga na magdagdag ng isang bypass capacitor sa harap ng digital device. Kung mas malaki ang capacitance, ang transmission energy ay limitado ng transmission rate, kaya ang malaking capacitance at isang maliit na capacitance ay karaniwang pinagsama upang matugunan ang buong frequency range.

Iwasan ang mga hot spot: ang signal vias ay bubuo ng mga void sa power layer at bottom layer. Samakatuwid, ang hindi makatwirang paglalagay ng vias ay malamang na magpapataas ng kasalukuyang density sa ilang mga lugar ng power supply o ground plane. Ang mga lugar na ito kung saan tumataas ang kasalukuyang density ay tinatawag na mga hot spot.

Samakatuwid, dapat nating subukan ang lahat upang maiwasan ang sitwasyong ito kapag nagse-set ng vias, upang maiwasang mahati ang eroplano, na sa huli ay hahantong sa mga problema sa EMC.

Karaniwan ang pinakamahusay na paraan upang maiwasan ang mga hot spot ay ang paglalagay ng vias sa isang mesh pattern, upang ang kasalukuyang density ay pare-pareho, at ang mga eroplano ay hindi magkakasabay na ihiwalay, ang pabalik na landas ay hindi masyadong mahaba, at ang mga problema sa EMC ay magkakaroon. hindi mangyari.

02
Ang baluktot na paraan ng bakas

Kapag naglalagay ng high-speed signal lines, iwasang baluktot ang mga linya ng signal hangga't maaari. Kung kailangan mong ibaluktot ang bakas, huwag subaybayan ito sa isang talamak o tamang anggulo, ngunit sa halip ay gumamit ng isang mahinang anggulo.

Kapag naglalagay ng high-speed signal lines, madalas kaming gumagamit ng mga serpentine lines para makamit ang pantay na haba. Ang parehong serpentine line ay talagang isang uri ng liko. Ang lapad ng linya, spacing, at paraan ng baluktot ay dapat piliin lahat nang makatwirang, at dapat matugunan ng spacing ang panuntunang 4W/1.5W.

03
Signal proximity

Kung ang distansya sa pagitan ng mga linya ng high-speed signal ay masyadong malapit, ito ay madaling gumawa ng crosstalk. Minsan, dahil sa layout, laki ng board frame at iba pang mga dahilan, ang distansya sa pagitan ng aming mga linya ng high-speed na signal ay lumampas sa aming minimum na kinakailangang distansya, pagkatapos ay maaari lamang naming taasan ang distansya sa pagitan ng mga high-speed na linya ng signal hangga't maaari malapit sa bottleneck. distansya.

Sa katunayan, kung sapat na ang espasyo, subukang pataasin ang distansya sa pagitan ng dalawang linya ng high-speed signal.

03
Signal proximity

Kung ang distansya sa pagitan ng mga linya ng high-speed signal ay masyadong malapit, ito ay madaling gumawa ng crosstalk. Minsan, dahil sa layout, laki ng board frame at iba pang mga dahilan, ang distansya sa pagitan ng aming mga linya ng high-speed na signal ay lumampas sa aming minimum na kinakailangang distansya, pagkatapos ay maaari lamang naming taasan ang distansya sa pagitan ng mga high-speed na linya ng signal hangga't maaari malapit sa bottleneck. distansya.

Sa katunayan, kung sapat na ang espasyo, subukang pataasin ang distansya sa pagitan ng dalawang linya ng high-speed signal.

05
Ang impedance ay hindi tuloy-tuloy

Ang halaga ng impedance ng isang bakas sa pangkalahatan ay nakasalalay sa lapad ng linya nito at ang distansya sa pagitan ng bakas at ang reference na eroplano. Ang mas malawak na bakas, mas mababa ang impedance nito. Sa ilang mga terminal ng interface at mga pad ng device, naaangkop din ang prinsipyo.

Kapag ang pad ng isang interface terminal ay konektado sa isang high-speed signal line, kung ang pad ay partikular na malaki sa oras na ito, at ang high-speed signal line ay partikular na makitid, ang impedance ng malaking pad ay maliit, at ang makitid ang bakas ay dapat magkaroon ng malaking impedance. Sa kasong ito, ang impedance discontinuity ay magaganap, at ang signal reflection ay magaganap kung ang impedance ay hindi nagpapatuloy.

Samakatuwid, upang malutas ang problemang ito, ang isang ipinagbabawal na copper sheet ay inilalagay sa ilalim ng malaking pad ng interface terminal o device, at ang reference plane ng pad ay inilalagay sa isa pang layer upang mapataas ang impedance upang gawing tuloy-tuloy ang impedance.

Ang Vias ay isa pang pinagmumulan ng impedance discontinuity. Upang mabawasan ang epektong ito, dapat alisin ang hindi kinakailangang tansong balat na konektado sa panloob na layer at ang via.

Sa katunayan, ang ganitong uri ng operasyon ay maaaring alisin sa pamamagitan ng mga tool ng CAD sa panahon ng disenyo o makipag-ugnayan sa tagagawa ng pagpoproseso ng PCB upang maalis ang hindi kinakailangang tanso at matiyak ang pagpapatuloy ng impedance.

Ang Vias ay isa pang pinagmumulan ng impedance discontinuity. Upang mabawasan ang epektong ito, dapat alisin ang hindi kinakailangang tansong balat na konektado sa panloob na layer at ang via.

Sa katunayan, ang ganitong uri ng operasyon ay maaaring alisin sa pamamagitan ng mga tool ng CAD sa panahon ng disenyo o makipag-ugnayan sa tagagawa ng pagpoproseso ng PCB upang maalis ang hindi kinakailangang tanso at matiyak ang pagpapatuloy ng impedance.

Ipinagbabawal na ayusin ang vias o mga bahagi sa pares ng pagkakaiba. Kung ang vias o mga bahagi ay inilagay sa pares ng pagkakaiba, ang mga problema sa EMC ay magaganap at ang impedance discontinuities ay magreresulta din.

Minsan, ang ilang mga high-speed differential signal lines ay kailangang konektado sa serye na may mga coupling capacitor. Ang coupling capacitor ay kailangan ding maayos na simetriko, at ang pakete ng coupling capacitor ay hindi dapat masyadong malaki. Inirerekomenda na gumamit ng 0402, 0603 ay katanggap-tanggap din, at ang mga capacitor sa itaas ng 0805 o magkatabi na mga capacitor ay pinakamainam na huwag gamitin.

Kadalasan, ang vias ay magbubunga ng malalaking impedance discontinuities, kaya para sa high-speed differential signal line pairs, subukang bawasan ang vias, at kung gusto mong gumamit ng vias, ayusin ang mga ito nang simetriko.

07
Pantay haba

Sa ilang high-speed signal interface, sa pangkalahatan, tulad ng bus, ang oras ng pagdating at time lag error sa pagitan ng mga indibidwal na linya ng signal ay kailangang isaalang-alang. Halimbawa, sa isang pangkat ng mga high-speed parallel bus, ang oras ng pagdating ng lahat ng mga linya ng signal ng data ay dapat na garantisado sa loob ng isang tiyak na error sa time lag upang matiyak ang pagkakapare-pareho ng oras ng pag-setup at ang oras ng pag-hold. Upang matugunan ang pangangailangang ito, dapat nating isaalang-alang ang pantay na haba.

Dapat tiyakin ng high-speed differential signal line ang isang mahigpit na time lag para sa dalawang linya ng signal, kung hindi ay malamang na mabigo ang komunikasyon. Samakatuwid, upang matugunan ang pangangailangang ito, maaaring gumamit ng serpentine line upang makamit ang pantay na haba, at sa gayon ay matugunan ang kinakailangan sa time lag.

Ang serpentine line ay dapat na karaniwang ilagay sa pinagmulan ng pagkawala ng haba, hindi sa dulong dulo. Sa pinagmulan lamang ang mga signal sa positibo at negatibong mga dulo ng linya ng pagkakaiba ay maaaring maipadala nang sabay-sabay sa halos lahat ng oras.

Ang serpentine line ay dapat na karaniwang ilagay sa pinagmulan ng pagkawala ng haba, hindi sa dulong dulo. Sa pinagmulan lamang ang mga signal sa positibo at negatibong mga dulo ng linya ng pagkakaiba ay maaaring maipadala nang sabay-sabay sa halos lahat ng oras.

Kung mayroong dalawang bakas na baluktot at ang distansya sa pagitan ng dalawa ay mas mababa sa 15mm, ang pagkawala ng haba sa pagitan ng dalawa ay makakabawi sa isa't isa sa oras na ito, kaya hindi na kailangang gumawa ng pantay na haba ng pagproseso sa oras na ito.

Para sa iba't ibang bahagi ng high-speed differential signal lines, dapat na magkapareho ang haba ng mga ito nang nakapag-iisa. Ang Vias, series coupling capacitor, at interface terminal ay lahat ng high-speed differential signal lines na nahahati sa dalawang bahagi, kaya bigyang-pansin ang oras na ito.

Dapat magkahiwalay ang haba. Dahil ang maraming software ng EDA ay binibigyang pansin lamang kung ang buong mga kable ay nawala sa DRC.

Para sa mga interface tulad ng mga LVDS display device, magkakaroon ng ilang pares ng differential pairs nang sabay-sabay, at ang mga kinakailangan sa timing sa pagitan ng mga differential pair ay karaniwang napakahigpit, at ang mga kinakailangan sa pagkaantala ng oras ay partikular na maliit. Samakatuwid, para sa mga ganoong pares ng differential signal, karaniwan naming hinihiling na nasa parehong eroplano ang mga ito. Gumawa ng kabayaran. Dahil ang bilis ng paghahatid ng signal ng iba't ibang mga layer ay iba.

Kapag kinakalkula ng ilang software ng EDA ang haba ng bakas, kakalkulahin din ang bakas sa loob ng pad sa loob ng haba. Kung ang kabayaran sa haba ay isinagawa sa oras na ito, ang aktwal na resulta ay mawawala ang haba. Kaya't bigyang-pansin sa oras na ito kapag gumagamit ng ilang software ng EDA.

Sa anumang oras, kung magagawa mo, dapat kang pumili ng simetriko na pagruruta upang maiwasan ang pangangailangang magsagawa ng serpentine na pagruruta para sa pantay na haba.

Kung pinahihintulutan ng espasyo, subukang magdagdag ng maliit na loop sa pinagmulan ng maikling differential line upang makamit ang kabayaran, sa halip na gumamit ng serpentine line upang makabawi.