7 mga bagay na dapat mong malaman tungkol sa layout ng high-speed circuit

01
Kaugnay ng layout ng kuryente

Ang mga digital na circuit ay madalas na nangangailangan ng mga walang tigil na alon, kaya ang mga inrush na alon ay nabuo para sa ilang mga aparato na may mataas na bilis.

Kung ang bakas ng kuryente ay napakatagal, ang pagkakaroon ng inrush kasalukuyang ay magiging sanhi ng ingay na may mataas na dalas, at ang ingay na ito na may mataas na dalas ay ipakilala sa iba pang mga signal. Sa mga high-speed circuit, hindi maiiwasang magkaroon ng parasitiko na inductance, parasitic resistance at parasitic capacitance, kaya ang high-frequency na ingay ay kalaunan ay hahantong sa kakayahan ng bakas na makatiis sa maximum na pag-agos ng kasalukuyang pagbaba, na kung saan ay hahantong sa isang bahagyang pagbagsak ng boltahe, na kung saan ay maaaring hindi kanais-nais.

 

Samakatuwid, partikular na mahalaga na magdagdag ng isang bypass capacitor sa harap ng digital na aparato. Ang mas malaki ang kapasidad, ang enerhiya ng paghahatid ay limitado sa pamamagitan ng rate ng paghahatid, kaya ang isang malaking kapasidad at isang maliit na kapasidad ay karaniwang pinagsama upang matugunan ang buong saklaw ng dalas.

 

Iwasan ang mga hot spot: ang mga signal vias ay bubuo ng mga voids sa layer ng kuryente at ilalim na layer. Samakatuwid, ang hindi makatwirang paglalagay ng VIAS ay malamang na madagdagan ang kasalukuyang density sa ilang mga lugar ng power supply o ground plane. Ang mga lugar na ito kung saan ang kasalukuyang pagtaas ng density ay tinatawag na mga hot spot.

Samakatuwid, dapat nating subukan ang aming makakaya upang maiwasan ang sitwasyong ito kapag itinatakda ang mga vias, upang maiwasan ang eroplano na mahati, na sa kalaunan ay hahantong sa mga problema sa EMC.

Karaniwan ang pinakamahusay na paraan upang maiwasan ang mga mainit na lugar ay ang paglalagay ng mga vias sa isang pattern ng mesh, upang ang kasalukuyang density ay pantay, at ang mga eroplano ay hindi ihiwalay sa parehong oras, ang landas ng pagbabalik ay hindi masyadong mahaba, at ang mga problema sa EMC ay hindi mangyayari.

 

02
Ang baluktot na pamamaraan ng bakas

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

 

Kapag naglalagay ng mga linya ng signal ng high-speed, madalas kaming gumagamit ng mga linya ng ahas upang makamit ang pantay na haba. Ang parehong linya ng ahas ay talagang isang uri ng liko. Ang lapad ng linya, spacing, at baluktot na pamamaraan ay dapat na mapili nang makatwiran, at ang puwang ay dapat matugunan ang 4W/1.5W na panuntunan.

 

03
Signal na kalapitan

Kung ang distansya sa pagitan ng mga linya ng signal ng high-speed ay masyadong malapit, madaling makagawa ng crosstalk. Minsan, dahil sa layout, laki ng board frame at iba pang mga kadahilanan, ang distansya sa pagitan ng aming mga linya ng signal ng high-speed ay lumampas sa aming minimum na kinakailangang distansya, kung gayon maaari lamang nating madagdagan ang distansya sa pagitan ng mga linya ng high-speed signal hangga't maaari malapit sa bottleneck. malayo

Sa katunayan, kung sapat ang puwang, subukang dagdagan ang distansya sa pagitan ng dalawang linya ng signal ng high-speed.

 

03
Signal na kalapitan

Kung ang distansya sa pagitan ng mga linya ng signal ng high-speed ay masyadong malapit, madaling makagawa ng crosstalk. Minsan, dahil sa layout, laki ng board frame at iba pang mga kadahilanan, ang distansya sa pagitan ng aming mga linya ng signal ng high-speed ay lumampas sa aming minimum na kinakailangang distansya, kung gayon maaari lamang nating madagdagan ang distansya sa pagitan ng mga linya ng high-speed signal hangga't maaari malapit sa bottleneck. malayo

Sa katunayan, kung sapat ang puwang, subukang dagdagan ang distansya sa pagitan ng dalawang linya ng signal ng high-speed.

 

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 sanggunian na eroplano. Ang mas malawak na bakas, mas mababa ang impedance nito. Sa ilang mga terminal ng interface at mga pad ng aparato, naaangkop din ang prinsipyo.

Kapag ang pad ng isang terminal ng interface ay konektado sa isang linya ng signal ng high-speed, kung ang pad ay partikular na malaki sa oras na ito, at ang linya ng signal ng high-speed ay partikular na makitid, ang impedance ng malaking pad ay maliit, at ang makitid na bakas ay dapat magkaroon ng malaking impedance. Sa kasong ito, magaganap ang pagpigil sa impedance, at magaganap ang pagninilay ng signal kung ang impedance ay walang tigil.

Samakatuwid, upang malutas ang problemang ito, ang isang ipinagbabawal na sheet ng tanso ay inilalagay sa ilalim ng malaking pad ng terminal o aparato ng interface, at ang sanggunian na eroplano ng pad ay inilalagay sa isa pang layer upang madagdagan ang impedance upang gawing tuluy -tuloy ang impedance.

 

Ang mga vias ay isa pang mapagkukunan ng kawalan ng pagpipigil sa impedance. Upang mabawasan ang epekto na ito, ang hindi kinakailangang balat ng tanso na konektado sa panloob na layer at ang VIA ay dapat alisin.

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

 

Ang mga vias ay isa pang mapagkukunan ng kawalan ng pagpipigil sa impedance. Upang mabawasan ang epekto na ito, ang hindi kinakailangang balat ng tanso na konektado sa panloob na layer at ang VIA ay dapat alisin.

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

 

Ipinagbabawal na ayusin ang mga vias o sangkap sa pares ng pagkakaiba. Kung ang mga vias o sangkap ay inilalagay sa pares ng pagkakaiba -iba, ang mga problema sa EMC ay magaganap at ang mga impedance discontinuities ay magreresulta din.

 

Minsan, ang ilang mga linya ng signal ng mataas na bilis ay kailangang konektado sa serye na may mga capacitor ng pagkabit. Ang coupling capacitor ay kailangan ding isagawa nang simetrya, 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 mga capacitor ng side-by-side ay pinakamahusay na hindi gagamitin.

Karaniwan, ang mga vias ay gagawa ng malaking discontinuities ng impedance, kaya para sa mga pares ng linya ng signal ng high-speed, subukang bawasan ang mga vias, at kung nais mong gumamit ng mga vias, ayusin ang mga ito nang simetriko.

 

07
Pantay na haba

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

Ang linya ng signal ng high-speed na kaugalian ay dapat tiyakin ang isang mahigpit na oras ng lag para sa dalawang linya ng signal, kung hindi man ang komunikasyon ay malamang na mabigo. Samakatuwid, upang matugunan ang kinakailangang ito, ang isang linya ng ahas ay maaaring magamit upang makamit ang pantay na haba, sa gayon ay matugunan ang kinakailangan sa oras.

 

Ang linya ng ahas ay dapat na ilagay sa mapagkukunan ng pagkawala ng haba, hindi sa malayong dulo. Sa pinagmulan lamang ang mga signal sa positibo at negatibong mga dulo ng linya ng kaugalian ay maipapadala nang magkakasabay sa karamihan ng oras.

Ang linya ng ahas ay dapat na ilagay sa mapagkukunan ng pagkawala ng haba, hindi sa malayong dulo. Sa pinagmulan lamang ang mga signal sa positibo at negatibong mga dulo ng linya ng kaugalian ay maipapadala nang magkakasabay sa karamihan 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 magbabayad sa bawat isa sa oras na ito, kaya hindi na kailangang gawin ang pantay na pagproseso ng haba sa oras na ito.

 

Para sa iba't ibang mga bahagi ng mga linya ng signal ng high-speed na kaugalian, dapat silang pantay na haba nang nakapag-iisa. Ang mga vias, serye ng pagkabit ng mga capacitor, at mga terminal ng interface ay lahat ng mga linya ng signal ng high-speed na nahahati sa dalawang bahagi, kaya bigyang-pansin ang oras sa oras na ito.

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

Para sa mga interface tulad ng mga aparato ng display ng LVDS, magkakaroon ng maraming mga pares ng mga pares ng pagkakaiba -iba nang sabay, at ang mga kinakailangan sa tiyempo sa pagitan ng mga pares ng pagkakaiba -iba ay karaniwang mahigpit, at ang mga kinakailangan sa pagkaantala ng oras ay partikular na maliit. Samakatuwid, para sa gayong mga pares ng signal ng pagkakaiba -iba, sa pangkalahatan ay hinihiling namin ang mga ito na nasa parehong eroplano. Gumawa ng kabayaran. Dahil naiiba ang bilis ng paghahatid ng signal ng iba't ibang mga layer.

Kapag ang ilang software ng EDA ay kinakalkula ang haba ng bakas, ang bakas sa loob ng pad ay makakalkula din sa loob ng haba. Kung ang haba ng kabayaran ay isinasagawa sa oras na ito, ang aktwal na resulta ay mawawala ang haba. Kaya magbayad ng espesyal na pansin sa oras na ito kapag gumagamit ng ilang EDA software.

 

Sa anumang oras, kung magagawa mo, dapat kang pumili ng isang simetriko na pag -ruta upang maiwasan ang pangangailangan na sa huli ay magsagawa ng isang ahas na ruta para sa pantay na haba.

 

Kung pinahihintulutan ang puwang, subukang magdagdag ng isang maliit na loop sa mapagkukunan ng maikling linya ng pagkakaiba upang makamit ang kabayaran, sa halip na gumamit ng isang linya ng ahas upang mabayaran.