Yüksek hızlı devre düzeni hakkında bilmeniz gereken 7 şey

01
Güç düzeni ile ilgili

Dijital devreler genellikle süreksiz akımlar gerektirir, bu nedenle bazı yüksek hızlı cihazlar için inrush akımları üretilir.

Güç izi çok uzunsa, inrush akımının varlığı yüksek frekanslı gürültüye neden olur ve bu yüksek frekanslı gürültü diğer sinyallere sokulur. Yüksek hızlı devrelerde, kaçınılmaz olarak parazitik endüktans, parazitik direnç ve parazitik kapasitans olacaktır, bu nedenle yüksek frekans gürültüsü nihayetinde diğer devrelere bağlanacak ve parazitik endüktans varlığı da, parçanın maksimum artış düşüşüne yol açacak, bu da kısmi artış düşüşüne yol açacak, bu da kısmi artış düşüşüne yol açacaktır, bu da kısmi bir voltaja yol açar, bu da kısmi bir voltaj sağlayabilir.

 

Bu nedenle, dijital cihazın önüne bir bypass kapasitör eklemek özellikle önemlidir. Kapasitans ne kadar büyük olursa, iletim enerjisi iletim hızı ile sınırlıdır, bu nedenle büyük bir kapasitans ve küçük bir kapasitans genellikle tam frekans aralığını karşılamak için birleştirilir.

 

Sıcak noktalardan kaçının: Sinyal Vias, güç katmanı ve alt katmanda boşluklar üretecektir. Bu nedenle, Vias'ın mantıksız yerleştirilmesinin, güç kaynağı veya zemin düzleminin belirli alanlarındaki mevcut yoğunluğu artırması muhtemeldir. Mevcut yoğunluk artışlarının sıcak noktaları denir.

Bu nedenle, uçağın bölünmesini önlemek için Vias'ı belirlerken bu durumdan kaçınmak için elimizden geleni yapmalıyız, bu da sonunda EMC sorunlarına yol açacaktır.

Genellikle sıcak noktalardan kaçınmanın en iyi yolu, akım yoğunluğunun eşit olması ve uçaklar aynı anda izole edilmeyeceği için Vias'ı bir ağ desenine yerleştirmektir.

 

02
İzin bükülme yöntemi

Yüksek hızlı sinyal çizgileri döşerken, sinyal çizgilerini mümkün olduğunca bükmekten kaçının. İzi bükmeniz gerekiyorsa, akut veya dik açıda izlemeyin, daha ziyade geniş bir açı kullanın.

 

Yüksek hızlı sinyal çizgileri döşerken, eşit uzunluk elde etmek için genellikle serpantin çizgileri kullanırız. Aynı yılan çizgisi aslında bir tür viraj. Çizgi genişliği, boşluk ve bükülme yöntemi makul bir şekilde seçilmeli ve aralık 4W/1.5W kuralını karşılamalıdır.

 

03
Sinyal yakınlığı

Yüksek hızlı sinyal çizgileri arasındaki mesafe çok yakınsa, karıştırmak kolaydır. Bazen, düzen, kart çerçevesi büyüklüğü ve diğer nedenler nedeniyle, yüksek hızlı sinyal çizgilerimiz arasındaki mesafe gerekli minimum mesafemizi aşar, o zaman sadece yüksek hızlı sinyal çizgileri arasındaki mesafeyi darboğazın yakınında artırabiliriz. mesafe.

Aslında, boşluk yeterli ise, iki yüksek hızlı sinyal çizgisi arasındaki mesafeyi artırmaya çalışın.

 

03
Sinyal yakınlığı

Yüksek hızlı sinyal çizgileri arasındaki mesafe çok yakınsa, karıştırmak kolaydır. Bazen, düzen, kart çerçevesi büyüklüğü ve diğer nedenler nedeniyle, yüksek hızlı sinyal çizgilerimiz arasındaki mesafe gerekli minimum mesafemizi aşar, o zaman sadece yüksek hızlı sinyal çizgileri arasındaki mesafeyi darboğazın yakınında artırabiliriz. mesafe.

Aslında, boşluk yeterli ise, iki yüksek hızlı sinyal çizgisi arasındaki mesafeyi artırmaya çalışın.

 

05
Empedans sürekli değil

Bir izin empedans değeri genellikle çizgi genişliğine ve iz ile referans düzlemi arasındaki mesafeye bağlıdır. İz ne kadar geniş olursa, empedansı o kadar düşük olur. Bazı arayüz terminallerinde ve cihaz pedlerinde prensip de geçerlidir.

Bir arayüz terminalinin pedi yüksek hızlı bir sinyal çizgisine bağlandığında, ped şu anda özellikle büyükse ve yüksek hızlı sinyal çizgisi özellikle dar ise, büyük pedin empedansı küçüktür ve dar iz büyük empedansa sahip olmalıdır. Bu durumda, empedans süreksizliği meydana gelir ve empedans süreksizse sinyal yansıması gerçekleşir.

Bu nedenle, bu problemi çözmek için, arayüz terminalinin veya cihazının büyük pedinin altına yasak bir bakır tabaka yerleştirilir ve empedansı sürekli hale getirmek için empedansı arttırmak için ped'in referans düzlemi başka bir katmana yerleştirilir.

 

Vias başka bir empedans süreksizliği kaynağıdır. Bu etkiyi en aza indirmek için, iç tabakaya bağlı gereksiz bakır cilt ve VIA çıkarılmalıdır.

Aslında, bu tür bir işlem, tasarım sırasında CAD araçları tarafından ortadan kaldırılabilir veya gereksiz bakırın ortadan kaldırılması ve empedansın sürekliliğini sağlamak için PCB işleme üreticisine başvurabilir.

 

Vias başka bir empedans süreksizliği kaynağıdır. Bu etkiyi en aza indirmek için, iç tabakaya bağlı gereksiz bakır cilt ve VIA çıkarılmalıdır.

Aslında, bu tür bir işlem, tasarım sırasında CAD araçları tarafından ortadan kaldırılabilir veya gereksiz bakırın ortadan kaldırılması ve empedansın sürekliliğini sağlamak için PCB işleme üreticisine başvurabilir.

 

Diferansiyel çiftte vias veya bileşenlerin düzenlenmesi yasaktır. Vias veya bileşenler diferansiyel çift içine yerleştirilirse, EMC problemleri meydana gelir ve empedans süreksizlikleri de ortaya çıkacaktır.

 

Bazen, bazı yüksek hızlı diferansiyel sinyal çizgilerinin birleştirme kapasitörleri ile seri olarak bağlanması gerekir. Birleştirme kapasitörünün de simetrik olarak düzenlenmesi gerekir ve birleştirme kapasitörünün paketi çok büyük olmamalıdır. 0402, 0603 kullanılması önerilir ve 0805 üzerindeki kapasitörler veya yan yana kapasitörler en iyi şekilde kullanılmamalıdır.

Genellikle, Vias büyük empedans süreksizlikleri üretecektir, bu nedenle yüksek hızlı diferansiyel sinyal hattı çiftleri için Vias'ı azaltmaya çalışın ve Vias kullanmak istiyorsanız, bunları simetrik olarak düzenleyin.

 

07
Eşit uzunluk

Genellikle bir veri yolu gibi bazı yüksek hızlı sinyal arayüzlerinde, tek tek sinyal çizgileri arasındaki varış zamanı ve zaman gecikmesi hatası dikkate alınmalıdır. Örneğin, bir grup yüksek hızlı paralel otobüsde, kurulum süresinin ve tutma süresinin tutarlılığını sağlamak için tüm veri sinyal hatlarının varış süresi belirli bir zaman gecikme hatası içinde garanti edilmelidir. Bu talebi karşılamak için eşit uzunlukları göz önünde bulundurmalıyız.

Yüksek hızlı diferansiyel sinyal çizgisi, iki sinyal çizgisi için katı bir zaman gecikmesi sağlamalıdır, aksi takdirde iletişimin başarısız olması muhtemeldir. Bu nedenle, bu gereksinimi karşılamak için, eşit uzunluk elde etmek için bir serpantin hattı kullanılabilir, böylece zaman gecikmesi gereksinimini karşılar.

 

Serpantin çizgisi genellikle uzak uçta değil, uzunluk kaybının kaynağına yerleştirilmelidir. Diferansiyel çizginin pozitif ve negatif uçlarındaki sinyaller çoğu zaman senkronize olarak iletilebilir.

Serpantin çizgisi genellikle uzak uçta değil, uzunluk kaybının kaynağına yerleştirilmelidir. Diferansiyel çizginin pozitif ve negatif uçlarındaki sinyaller çoğu zaman senkronize olarak iletilebilir.

 

Bükülmüş iki iz varsa ve ikisi arasındaki mesafe 15 mm'den azsa, ikisi arasındaki uzunluk kaybı şu anda birbirini telafi edecektir, bu nedenle şu anda eşit uzunluk işlemeye gerek yoktur.

 

Yüksek hızlı diferansiyel sinyal çizgilerinin farklı kısımları için, bağımsız olarak eşit uzunlukta olmalıdır. Vias, seri birleştirme kapasitörleri ve arayüz terminalleri, iki parçaya bölünmüş yüksek hızlı diferansiyel sinyal çizgileridir, bu nedenle şu anda özel dikkat edin.

Ayrı olarak aynı uzunlukta olmalıdır. Çünkü birçok EDA yazılımı yalnızca tüm kabloların DRC'de kaybolup kaybolmadığına dikkat eder.

LVD'ler ekran cihazları gibi arayüzler için, aynı anda birkaç çift diferansiyel çift olacaktır ve diferansiyel çiftler arasındaki zamanlama gereksinimleri genellikle çok katıdır ve zaman gecikmesi gereksinimleri özellikle küçüktür. Bu nedenle, bu tür diferansiyel sinyal çiftleri için genellikle aynı düzlemde olmalarını istiyoruz. Tazminat yapın. Çünkü farklı katmanların sinyal iletim hızı farklıdır.

Bazı EDA yazılımı iz uzunluğunu hesapladığında, ped içindeki iz de uzunluk içinde hesaplanacaktır. Uzunluk telafisi şu anda gerçekleştirilirse, gerçek sonuç uzunluğu kaybedecektir. Bu nedenle, bazı EDA yazılımlarını kullanırken şu anda özel dikkat edin.

 

Herhangi bir zamanda, eğer mümkünse, sonunda eşit uzunluk için bir serpantin yönlendirme yapma ihtiyacını önlemek için simetrik bir yönlendirme seçmelisiniz.

 

Alan izin verirse, telafi etmek için bir serpantin hattı kullanmak yerine, tazminat elde etmek için kısa diferansiyel çizginin kaynağına küçük bir döngü eklemeye çalışın.