1. Medicina generale
In u cuncepimentu di PCB, per fà chì u cuncepimentu di a scheda di circuitu d'alta frequenza sia più ragiunevule, una migliore prestazione anti-interferenza, deve esse cunsiderata da i seguenti aspetti:
(1) Selezzione ragionevule di strati Quandu si facenu u routing di circuiti stampati d'alta frequenza in a cuncepzione di PCB, u pianu internu in u mezu hè adupratu cum'è stratu di putenza è di terra, chì pò ghjucà un rolu di schermatura, riduce efficacemente l'induttanza parassita, accurtà a lunghezza di e linee di signale è riduce l'interferenza incrociata trà i signali.
(2) Modu di routing U modu di routing deve esse in cunfurmità cù a rotazione à 45° o a rotazione à arcu, chì pò riduce l'emissione di signali à alta frequenza è l'accoppiamentu mutuale.
(3) Lunghezza di u cavu Più corta hè a lunghezza di u cavu, megliu hè. Più corta hè a distanza parallela trà dui fili, megliu hè.
(4) Numeru di fori passanti Più menu ci sò fori passanti, megliu hè.
(5) Direzzione di u cablaggio interstratu A direzzione di u cablaggio interstratu deve esse verticale, vale à dì, u stratu superiore hè urizzuntale, u stratu inferiore hè verticale, in modu da riduce l'interferenza trà i signali.
(6) U rivestimentu di rame hà aumentatu a messa à terra è u rivestimentu di rame pò riduce l'interferenza trà i signali.
(7) L'inclusione di l'impurtante trasfurmazione di a linea di signale, pò migliurà significativamente a capacità anti-interferenza di u signale, benintesa, pò ancu esse l'inclusione di u trasfurmazione di a fonte d'interferenza, in modu chì ùn pò micca interferisce cù altri signali.
(8) I cavi di signale ùn trasmettenu micca i signali in loop. Trasmettenu i signali in modu Daisy chain.
2. Priorità di cablaggio
Priorità di linea di signale chjave: segnale analogicu chjucu, segnale à alta velocità, segnale di clock è segnale di sincronizazione è altri cablaggi di priorità di signali chjave
Principiu di a densità prima: Cuminciate u cablaggio da e cunnessione più cumplesse di a scheda. Cuminciate u cablaggio da a zona più densamente cablata di a scheda.
Punti da nutà:
A. Pruvate à furnisce un stratu di cablaggio speciale per i signali chjave cum'è i signali di clock, i signali d'alta frequenza è i signali sensibili, è assicuratevi a superficia minima di u loop. Se necessariu, si deve aduttà un cablaggio di priorità manuale, una schermatura è un aumentu di a distanza di sicurezza. Assicuratevi a qualità di u signale.
b. L'ambiente EMC trà u stratu di putenza è a terra hè debule, dunque i signali sensibili à l'interferenze devenu esse evitati.
c. A rete cù esigenze di cuntrollu d'impedenza deve esse cablata u più pussibule secondu i requisiti di lunghezza di linea è di larghezza di linea.
3, cablaggio di l'orologio
A linea di clock hè unu di i fattori più impurtanti chì affettanu a compatibilità elettromagnetica (EMC). Fate menu buchi in a linea di clock, evitate di camminà cù altre linee di signale u più luntanu pussibule, è state luntanu da e linee di signale generali per evità interferenze cù e linee di signale. À u listessu tempu, l'alimentazione di a scheda deve esse evitata per impedisce interferenze trà l'alimentazione è u clock.
S'ellu ci hè un chip di clock speciale nantu à a scheda, ùn pò micca passà sottu à a linea, deve esse piazzatu sottu à u rame, se necessariu, pò ancu esse piazzatu sottu à a so terra. Per parechji oscillatori di cristallu di riferimentu à chip, questi oscillatori di cristallu ùn devenu micca esse sottu à a linea, per mette l'isolamentu di u rame.
4. Linea à angulu rettu
U cablaggio à angulu rettu hè generalmente necessariu per evità a situazione in u cablaggio PCB, è hè diventatu guasi unu di i standard per misurà a qualità di u cablaggio, dunque quantu impattu averà u cablaggio à angulu rettu nantu à a trasmissione di u signale? In principiu, u routing à angulu rettu farà cambià a larghezza di a linea di trasmissione, risultendu in una discontinuità d'impedenza. In fatti, micca solu u routing à angulu rettu, ma ancu u routing à angulu acutu pò causà cambiamenti d'impedenza.
L'influenza di u routing à angulu rettu nantu à u signale si riflette principalmente in trè aspetti:
Prima, l'angulu pò esse equivalente à u caricu capacitivu nantu à a linea di trasmissione, rallentendu u tempu di salita;
Siconda, a discontinuità di l'impedenza pruvucarà a riflessione di u signale;
Terzu, EMI prudutta da a punta di l'angulu drittu.
5. Angulu acutu
(1) Per a currente d'alta frequenza, quandu u puntu di virata di u filu presenta un angulu rettu o ancu un angulu acutu, vicinu à l'angulu, a densità di flussu magneticu è l'intensità di u campu elettricu sò relativamente alte, a radiazione di l'onda elettromagnetica forte, è l'induttanza quì serà relativamente grande, l'induttanza serà più grande di l'angulu ottusu o di l'angulu arrotondatu.
(2) Per u cablaggio di u bus di u circuitu digitale, l'angulu di u cablaggio hè ottusu o arrotondatu, l'area di u cablaggio hè relativamente chjuca. Sottu à listessa cundizione di spaziatura di e linee, a spaziatura tutale di e linee occupa 0,3 volte menu larghezza chè a virata à angulu drittu.
6. Routing differenziale
Cf. Cablaggio differenziale è adattazione d'impedenza
U signale differenziale hè adupratu sempre più largamente in a cuncepzione di circuiti à alta velocità, perchè i signali più impurtanti in i circuiti utilizanu sempre una struttura differenziale. Definizione: In inglese chjaru, significa chì u driver manda dui signali equivalenti, invertenti, è u ricevitore determina se u statu logicu hè "0" o "1" paragunendu a differenza trà e duie tensioni. A coppia chì porta u signale differenziale hè chjamata routing differenziale.
In paragone cù u routing di signali à estremità unica ordinaria, u signale differenziale hà i vantaghji più evidenti in i trè aspetti seguenti:
a. Forte capacità anti-interferenza, perchè l'accoppiamentu trà i dui fili differenziali hè assai bonu, quandu ci hè interferenza di rumore da l'esternu, hè guasi accoppiatu à e duie linee à u listessu tempu, è u ricevitore si preoccupa solu di a differenza trà i dui signali, cusì u rumore di modu cumunu da l'esternu pò esse cumpletamente annullatu.
b. pò impedisce efficacemente l'EMI. In listessu modu, postu chì a polarità di dui signali hè opposta, i campi elettromagnetichi irradiati da elli ponu annullà si. Più vicinu hè l'accoppiamentu, menu energia elettromagnetica hè liberata à u mondu esternu.
c. Posizionamentu precisu di u timing. Siccomu i cambiamenti di cummutazione di i signali differenziali sò situati à l'intersezione di dui signali, à u cuntrariu di i signali unilaterali ordinari chì si basanu nantu à una tensione di soglia alta è bassa, l'impattu di a tecnulugia è di a temperatura hè chjucu, ciò chì pò riduce l'errori di timing è hè più adattatu per i circuiti cù signali di bassa ampiezza. LVDS (segnalazione differenziale di bassa tensione), chì hè pupulare attualmente, si riferisce à sta tecnulugia di segnalazione differenziale di piccula ampiezza.
Per l'ingegneri di PCB, a cosa più impurtante hè di assicurà chì i vantaghji di u routing differenziale possinu esse pienamente utilizati in u routing attuale. Forse finu à chì u cuntattu cù e persone di Layout capirà i requisiti generali di u routing differenziale, vale à dì "lunghezza uguale, distanza uguale".
A lunghezza uguale hè per assicurà chì i dui signali differenziali mantenenu a polarità opposta in ogni mumentu è riducenu a cumpunente di modu cumunu. L'equidistanza hè principalmente per assicurà chì l'impedenza di differenza sia consistente è riduce a riflessione. "U più vicinu pussibule" hè qualchì volta un requisitu per u routing differenziale.
7. Linea di serpente
A linea serpentina hè un tipu di Layout chì hè spessu adupratu in u layout. U so scopu principale hè di aghjustà u ritardu è di risponde à i requisiti di a cuncepzione di timing di u sistema. A prima cosa chì i cuncettori devenu capisce hè chì i fili serpentini ponu distrughje a qualità di u signale è cambià u ritardu di trasmissione, è devenu esse evitati durante u cablaggio. Tuttavia, in a cuncepzione attuale, per assicurà un tempu di mantenimentu sufficiente di i signali, o per riduce u offset di tempu trà u listessu gruppu di signali, hè spessu necessariu avvolge deliberatamente.
Punti da nutà:
Coppie di linee di signali differenziali, generalmente linee parallele, u menu pussibule attraversu u foru, devenu esse perforate, devenu esse duie linee inseme, per ottene l'adattamentu d'impedenza.
Un gruppu di bus cù i stessi attributi deve esse instradatu fiancu à fiancu u più luntanu pussibule per ottene una lunghezza uguale. U foru chì parte da u pad di patch hè u più luntanu pussibule da u pad.
Data di publicazione: 05 lugliu 2023
