Проблема проектування високочастотної друкованої плати

1. Як впоратися з деякими теоретичними суперечностями у фактичній проводці?
В основному, правильно розділити та ізолювати аналогову/цифрову землю. Слід зазначити, що траса сигналу не повинна максимально перетинати рів, а шлях зворотного струму джерела живлення і сигналу не повинен бути занадто великим.
Кристалічний генератор є аналоговим коливальним контуром з позитивним зворотним зв'язком. Щоб мати стабільний коливальний сигнал, він повинен відповідати специфікаціям посилення петлі та фази. Характеристики коливань цього аналогового сигналу легко порушити. Навіть якщо додано наземні захисні сліди, перешкоди можуть бути не повністю ізольовані. Крім того, шум на заземленій площині також впливатиме на коливальний контур позитивного зворотного зв’язку, якщо він знаходиться надто далеко. Тому відстань між кварцевим генератором і мікросхемою повинна бути максимально близькою.
Дійсно, існує багато конфліктів між високошвидкісною проводкою та вимогами щодо електромагнітних перешкод. Але основний принцип полягає в тому, що опір і ємність або феритові кульки, додані EMI, не можуть призвести до того, що деякі електричні характеристики сигналу не відповідають специфікаціям. Тому найкраще використовувати навички впорядкування трас і стекування друкованих плат, щоб вирішити або зменшити проблеми з електромагнітними перешкодами, такі як високошвидкісні сигнали, що надходять до внутрішнього шару. Нарешті, конденсатори опору або феритові кульки використовуються для зменшення пошкодження сигналу.

2. Як вирішити протиріччя між ручною проводкою та автоматичною проводкою високошвидкісних сигналів?
Більшість автоматичних маршрутизаторів із потужним програмним забезпеченням для з’єднання мають обмеження для керування методом намотування та кількістю отворів. Можливості двигуна намотування та елементи налаштування обмежень різних компаній EDA іноді сильно відрізняються.
Наприклад, чи є достатні обмеження для керування способом змієподібної намотування, чи можливо контролювати відстань між трасами диференціальної пари тощо. Це вплине на те, чи відповідатиме метод автоматичної маршрутизації ідеї розробника.
Крім того, складність ручного регулювання проводки також абсолютно пов'язана зі здатністю заводного двигуна. Наприклад, проштовхувальна здатність траси, проштовхувальна здатність перехідного отвору і навіть проштовхувальна здатність траси до мідного покриття тощо. Таким чином, рішенням є вибір маршрутизатора з високою потужністю намотування.

3. Про пробний талон.
Тестовий зразок використовується для вимірювання того, чи відповідає характеристичний імпеданс виготовленої друкованої плати вимогам до конструкції за допомогою TDR (рефлектометр у часовій області). Як правило, імпеданс, яким потрібно керувати, має два випадки: одиночний дріт і диференціальна пара.
Таким чином, ширина лінії та міжрядковий інтервал на тестовому купоні (якщо є диференціальна пара) повинні бути такими ж, як і лінія, яка буде контрольована. Найважливішим є розташування точки заземлення під час вимірювання.
Щоб зменшити значення індуктивності проводу заземлення, місце заземлення пробника TDR зазвичай розташовується дуже близько до кінчика пробника. Таким чином, відстань і метод між точкою вимірювання сигналу та точкою землі на тестовому зразку мають відповідати використаному зонду.

4. У високошвидкісному дизайні друкованої плати порожня область сигнального шару може бути покрита міддю, і як має бути розподілене мідне покриття кількох сигнальних шарів на землю та джерело живлення?
Як правило, мідне покриття в порожній зоні здебільшого заземлено. Просто зверніть увагу на відстань між міддю та сигнальною лінією, коли застосовуєте мідь поруч із високошвидкісною сигнальною лінією, оскільки застосована мідь трохи зменшить характеристичний опір траси. Також будьте обережні, щоб не вплинути на характеристичний опір інших шарів, наприклад, у структурі подвійної стрічкової лінії.

5. Чи можна використати модель мікросмужкової лінії для розрахунку характеристичного опору сигнальної лінії на площині потужності? Чи можна розрахувати сигнал між джерелом живлення та заземленням за допомогою смужкової моделі?
Так, площину потужності та площину заземлення слід розглядати як опорні площини під час розрахунку характеристичного опору. Наприклад, чотиришарова плата: верхній шар-силовий шар-земний шар-нижній шар. У цей час модель характеристичного імпедансу верхнього шару є мікросмужковою лінійною моделлю з площиною потужності як опорною площиною.

6. Чи можуть тестові точки автоматично генеруватися програмним забезпеченням на друкованих платах високої щільності за звичайних обставин, щоб відповідати вимогам тестування масового виробництва?
Як правило, те, чи програмне забезпечення автоматично генерує тестові точки для відповідності вимогам тесту, залежить від того, чи відповідають специфікації для додавання тестових точок вимогам тестового обладнання. Крім того, якщо електропроводка надто щільна, а правила додавання тестових точок суворі, можливо, не буде можливості автоматично додавати тестові точки до кожного рядка. Звісно, ​​потрібно вручну заповнювати місця для тестування.

7. Чи вплине додавання тестових точок на якість високошвидкісних сигналів?
Чи вплине це на якість сигналу, залежить від методу додавання тестових точок і швидкості сигналу. Загалом, до лінії можна додати додаткові контрольні точки (не використовуйте наявний прохідний або DIP-штифт як контрольні точки) або витягнути коротку лінію з лінії.
Перше еквівалентно додаванню невеликого конденсатора до лінії, а друге є додатковою гілкою. Обидві ці умови більшою чи меншою мірою впливатимуть на високошвидкісний сигнал, і ступінь ефекту залежить від швидкості частоти сигналу та швидкості фронту сигналу. Величина впливу може бути відома за допомогою моделювання. В принципі, чим менше тестова точка, тим краще (звичайно, вона повинна відповідати вимогам тестового засобу), чим коротша гілка, тим краще.