1. Praktek umum
Dalam desain PCB, untuk membuat desain papan sirkuit frekuensi tinggi lebih masuk akal dan kinerja anti-interferensi yang lebih baik, aspek-aspek berikut harus dipertimbangkan:
(1) Pemilihan lapisan yang masuk akal Saat merutekan papan sirkuit frekuensi tinggi dalam desain PCB, bidang bagian dalam di tengah digunakan sebagai lapisan daya dan ground, yang dapat memainkan peran pelindung, secara efektif mengurangi induktansi parasit, memperpendek panjang garis sinyal, dan mengurangi interferensi silang antar sinyal.
(2) Mode perutean Mode perutean harus sesuai dengan putaran sudut 45° atau putaran busur, yang dapat mengurangi emisi sinyal frekuensi tinggi dan penggandengan timbal balik.
(3) Panjang kabel Semakin pendek panjang kabel, semakin baik. Semakin pendek jarak paralel antara dua kabel, semakin baik.
(4) Jumlah lubang tembus Semakin sedikit jumlah lubang tembus, semakin baik.
(5) Arah pengkabelan antar lapisan Arah pengkabelan antar lapisan harus vertikal, yaitu lapisan atas horizontal, lapisan bawah vertikal, untuk mengurangi interferensi antar sinyal.
(6) Lapisan tembaga yang meningkatkan lapisan tembaga grounding dapat mengurangi interferensi antar sinyal.
(7) Dimasukkannya pemrosesan jalur sinyal yang penting, dapat secara signifikan meningkatkan kemampuan anti-interferensi sinyal, tentu saja, juga dapat dimasukkannya pemrosesan sumber interferensi, sehingga tidak dapat mengganggu sinyal-sinyal lain.
(8) Kabel sinyal tidak merutekan sinyal secara loop. Sinyal rute dalam mode rantai Daisy.
2. Prioritas pengkabelan
Prioritas jalur sinyal utama: sinyal kecil analog, sinyal kecepatan tinggi, sinyal jam dan sinyal sinkronisasi serta kabel prioritas sinyal utama lainnya
Prinsip kepadatan pertama: Mulai pengkabelan dari koneksi paling rumit di papan. Mulailah memasang kabel dari area papan yang paling padat kabelnya
Hal yang perlu diperhatikan:
A. Cobalah untuk menyediakan lapisan kabel khusus untuk sinyal-sinyal penting seperti sinyal jam, sinyal frekuensi tinggi dan sinyal sensitif, dan pastikan area loop minimum. Jika perlu, perkabelan prioritas manual, pelindung dan peningkatan jarak aman harus diterapkan. Pastikan kualitas sinyal.
B. Lingkungan EMC antara lapisan daya dan tanah buruk, sehingga sinyal sensitif terhadap interferensi harus dihindari.
C. Jaringan dengan persyaratan kontrol impedansi harus dikabelkan sejauh mungkin sesuai dengan persyaratan panjang saluran dan lebar saluran.
3, kabel jam
Garis jam adalah salah satu faktor terbesar yang mempengaruhi EMC. Buat lebih sedikit lubang pada garis jam, sebisa mungkin hindari berjalan dengan garis sinyal lain, dan jauhi garis sinyal umum untuk menghindari gangguan pada garis sinyal. Pada saat yang sama, catu daya di papan harus dihindari untuk mencegah gangguan antara catu daya dan jam.
Jika ada chip jam khusus di papan, tidak bisa di bawah garis, harus diletakkan di bawah tembaga, jika perlu, bisa juga khusus untuk tanahnya. Bagi banyak osilator kristal referensi chip, osilator kristal ini tidak boleh berada di bawah garis, untuk meletakkan isolasi tembaga.
4. Garis tegak lurus
Pengkabelan sudut kanan umumnya diperlukan untuk menghindari situasi pada pengkabelan PCB, dan hampir menjadi salah satu standar untuk mengukur kualitas pengkabelan, jadi seberapa besar dampak pengkabelan sudut kanan terhadap transmisi sinyal? Pada prinsipnya, perutean sudut kanan akan menyebabkan lebar saluran saluran transmisi berubah, sehingga terjadi diskontinuitas impedansi. Faktanya, tidak hanya perutean sudut kanan, sudut ton, perutean sudut lancip dapat menyebabkan perubahan impedansi.
Pengaruh perutean sudut kanan pada sinyal terutama tercermin dalam tiga aspek:
Pertama, sudut dapat setara dengan beban kapasitif pada saluran transmisi, sehingga memperlambat waktu naik;
Kedua, diskontinuitas impedansi akan menyebabkan refleksi sinyal;
Ketiga, EMI dihasilkan oleh ujung Sudut kanan.
5. Sudut lancip
(1) Untuk arus frekuensi tinggi, ketika titik balik kawat membentuk Sudut siku-siku atau bahkan Sudut lancip, di dekat sudut tersebut, kerapatan fluks magnet dan intensitas medan listrik relatif tinggi, akan memancarkan gelombang elektromagnetik yang kuat, dan induktansi disini akan relatif besar, induktifnya akan lebih besar dari pada Sudut tumpul atau Sudut membulat.
(2) Untuk pengkabelan bus pada rangkaian digital, sudut pengkabelan berbentuk tumpul atau membulat, dan luas pengkabelan relatif kecil. Dalam kondisi spasi baris yang sama, total spasi baris memerlukan lebar 0,3 kali lebih kecil dibandingkan belokan Sudut kanan.
6. Perutean diferensial
Lih. Kabel diferensial dan pencocokan impedansi
Sinyal Diferensial semakin banyak digunakan dalam desain rangkaian berkecepatan tinggi, karena sinyal terpenting dalam rangkaian selalu menggunakan struktur diferensial. Definisi: Dalam bahasa Inggris sederhana, ini berarti bahwa pengemudi mengirimkan dua sinyal pembalik yang setara, dan penerima menentukan apakah keadaan logisnya adalah “0″ atau “1″ dengan membandingkan perbedaan antara dua voltase. Pasangan yang membawa sinyal diferensial disebut routing diferensial.
Dibandingkan dengan perutean sinyal ujung tunggal biasa, sinyal diferensial memiliki keunggulan paling jelas dalam tiga aspek berikut:
A. Kemampuan anti-interferensi yang kuat, karena kopling antara dua kabel diferensial sangat baik, bila ada gangguan kebisingan dari luar, hampir digabungkan ke dua saluran pada saat yang bersamaan, dan penerima hanya peduli pada perbedaan antara dua sinyal, sehingga kebisingan mode umum dari luar dapat dihilangkan sepenuhnya.
B. dapat secara efektif menghambat EMI. Demikian pula, karena polaritas dua sinyal berlawanan, medan elektromagnetik yang dipancarkannya dapat saling menghilangkan. Semakin dekat koplingnya, semakin sedikit energi elektromagnetik yang dilepaskan ke dunia luar.
C. Penempatan waktu yang tepat. Karena perubahan peralihan sinyal diferensial terletak di persimpangan dua sinyal, tidak seperti sinyal ujung tunggal biasa yang bergantung pada tegangan ambang tinggi dan rendah, dampak teknologi dan suhu kecil, yang dapat mengurangi kesalahan waktu dan lebih banyak lagi. cocok untuk sirkuit dengan sinyal amplitudo rendah. LVDS (pensinyalan diferensial tegangan rendah), yang populer saat ini, mengacu pada teknologi pensinyalan diferensial amplitudo kecil ini.
Bagi insinyur PCB, hal terpenting adalah memastikan bahwa keunggulan perutean diferensial dapat dimanfaatkan sepenuhnya dalam perutean sebenarnya. Mungkin selama orang-orang yang berhubungan dengan Tata Letak memahami persyaratan umum perutean diferensial, yaitu “panjang yang sama, jarak yang sama”.
Panjang yang sama adalah untuk memastikan bahwa dua sinyal diferensial mempertahankan polaritas yang berlawanan sepanjang waktu dan mengurangi komponen mode umum. Equidistance terutama untuk memastikan bahwa perbedaan impedansi konsisten dan mengurangi refleksi. “Sedekat mungkin” terkadang merupakan persyaratan untuk routing diferensial.
7. Garis ular
Garis serpentine adalah salah satu jenis Layout yang sering digunakan dalam layout. Tujuan utamanya adalah untuk menyesuaikan penundaan dan memenuhi persyaratan desain pengaturan waktu sistem. Hal pertama yang perlu disadari oleh perancang adalah bahwa kabel seperti ular dapat merusak kualitas sinyal dan mengubah penundaan transmisi, dan harus dihindari saat memasang kabel. Namun, dalam desain sebenarnya, untuk memastikan waktu penahanan sinyal yang cukup, atau untuk mengurangi offset waktu antara kelompok sinyal yang sama, sering kali diperlukan penggulungan yang disengaja.
Hal yang perlu diperhatikan:
Pasangan garis sinyal diferensial, umumnya garis paralel, sesedikit mungkin melalui lubang, harus dilubangi, harus berupa dua garis bersama-sama, untuk mencapai pencocokan impedansi.
Sekelompok bus dengan atribut yang sama harus dirutekan berdampingan sejauh mungkin untuk mencapai panjang yang sama. Lubang yang mengarah ke bantalan tambalan berada sejauh mungkin dari bantalan tambalan.
Waktu posting: 05-Jul-2023
