PCB تصميم طريقة توجيه إشارة الإدخال التناظرية عالية السرعة

كلما كان عرض الخط أوسع ، كانت القدرة على مقاومة التداخل أقوى وكانت جودة الإشارة أفضل (تأثير تأثير الجلد). ولكن في الوقت نفسه ، يجب ضمان شرط مقاومة خاصية 50Ω. لوح FR4 العادي ، عرض خط السطح 6MIL هو مقاومة 50Ω. من الواضح أن هذا لا يفي بمتطلبات جودة الإشارة للمدخلات التناظرية عالية السرعة ، لذلك نستخدم عمومًا تفريغ GND02 ونتركه يشير إلى طبقة ART03. بهذه الطريقة ، يمكن احتساب الإشارة التفاضلية على أنها 12/10 ، ويمكن حساب الخط الفردي على أنه 18 ميل. (لاحظ أن عرض الخط يتجاوز 18 ميلاً وأن التوسيع لا معنى له)

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور طريقة وقواعد توجيه إشارة الإدخال التناظرية عالية السرعة

يشير CLINE المظلل باللون الأخضر في الشكل إلى الإدخال التناظري أحادي الخط والتفاضل عالي السرعة لطبقة ART03. أثناء القيام بذلك ، يجب التعامل مع بعض التفاصيل:

(1) يجب تعبئة جزء المحاكاة من الطبقة العليا ، كما هو موضح في الشكل أعلاه. تجدر الإشارة إلى أن المسافة من النحاس الأرضي إلى الإدخال التناظري CLINE يجب أن تكون 3 وات ، أي أن AIRGAP من حافة النحاس إلى CLINE هي ضعف عرض الخط. وفقًا لبعض الحسابات والمحاكاة النظرية الكهرومغناطيسية ، يتم توزيع المجال المغناطيسي والمجال الكهربائي لخطوط الإشارة على PCB بشكل أساسي في نطاق 3W. (تداخل الضوضاء من الإشارات المحيطة أقل من أو يساوي 1٪).

(2) يجب أيضًا عزل نحاس GND للطبقة الإيجابية للمنطقة التناظرية عن المنطقة الرقمية المحيطة ، أي أن جميع الطبقات معزولة.

(3) بالنسبة لتفريغ GND02 ، عادة ما نقوم بتفريغ كل هذه المنطقة ، وبالتالي فإن العملية بسيطة نسبيًا ولا توجد مشكلة. ولكن بالنظر إلى التفاصيل أو من أجل القيام بعمل أفضل ، يمكننا فقط تفريغ جزء الأسلاك التناظرية ، بالطبع ، مثل الطبقة العليا ، منطقة 3W. هذا يمكن أن يضمن جودة الإشارة وتسطيح اللوحة. نتيجة المعالجة كما يلي:

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور طريقة وقواعد توجيه إشارة الإدخال التناظرية عالية السرعة

بهذه الطريقة ، يمكن إعادة تدفق مسار العودة لإشارة الإدخال التناظرية عالية السرعة بسرعة على طبقة GND02. أي أن مسار العودة الأرضية المحاكى يصبح أقصر.

(4) قم بعمل ثقب غير منتظم لعدد كبير من فتحات GND حول الإشارة التناظرية عالية السرعة لجعل الإشارة التناظرية تتدفق مرة أخرى بسرعة. يمكنها أيضًا امتصاص الضوضاء.

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة قواعد توجيه إشارة الإدخال التناظرية

القاعدة 1: قواعد التدريع لتوجيه إشارة PCB عالية السرعة في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة ، يجب حماية توجيه خطوط الإشارة عالية السرعة الرئيسية مثل الساعات. إذا لم يكن هناك درع أو جزء منه فقط ، فسوف يتسبب ذلك في تسرب EMI. يوصى بتأريض السلك المحمي بفتحة لكل 1000 مل.

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور طريقة وقواعد توجيه إشارة الإدخال التناظرية عالية السرعة

القاعدة 2: قواعد الحلقة المغلقة لتوجيه الإشارات عالية السرعة

نظرًا للكثافة المتزايدة للوحات PCB ، فإن العديد من مهندسي PCB LAYOUT معرضون لخطأ في عملية التوجيه ، أي شبكات الإشارات عالية السرعة مثل إشارات الساعة ، والتي تنتج نتائج الحلقة المغلقة عند توجيه متعدد الطبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. نتيجة لهذه الحلقة المغلقة ، سيتم إنتاج هوائي حلقي ، مما سيزيد من كثافة الإشعاع من EMI.

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور طريقة وقواعد توجيه إشارة الإدخال التناظرية عالية السرعة

القاعدة 3: قواعد الحلقة المفتوحة لتوجيه الإشارات عالية السرعة

تذكر القاعدة 2 أن الحلقة المغلقة للإشارات عالية السرعة ستسبب إشعاع EMI ، لكن الحلقة المفتوحة ستسبب أيضًا إشعاع EMI.

شبكات الإشارات عالية السرعة مثل إشارات الساعة ، بمجرد حدوث نتيجة الحلقة المفتوحة عندما يتم توجيه PCB متعدد الطبقات ، سيتم إنتاج هوائي خطي ، مما يزيد من كثافة إشعاع EMI.

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور طريقة وقواعد توجيه إشارة الإدخال التناظرية عالية السرعة

القاعدة 4: قاعدة استمرارية الممانعة المميزة للإشارة عالية السرعة

بالنسبة للإشارات عالية السرعة ، يجب أن تكون الممانعة المميزة مستمرة عند التبديل بين الطبقات ، وإلا فإنها ستزيد من إشعاع التداخل الكهرومغناطيسي. بمعنى آخر ، يجب أن يكون عرض الأسلاك لنفس الطبقة مستمرًا ، ويجب أن تكون مقاومة الأسلاك للطبقات المختلفة مستمرة.

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور طريقة وقواعد توجيه إشارة الإدخال التناظرية عالية السرعة

القاعدة 5: قواعد اتجاه الأسلاك لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة

يجب أن تتبع الأسلاك بين طبقتين متجاورتين مبدأ الأسلاك الرأسية ، وإلا فسوف يتسبب ذلك في تداخل بين الخطوط ويزيد من إشعاع EMI.

باختصار ، تتبع طبقات الأسلاك المجاورة اتجاهات الأسلاك الأفقية والرأسية ، ويمكن للأسلاك الرأسية أن تمنع الحديث المتبادل بين الخطوط.

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور طريقة وقواعد توجيه إشارة الإدخال التناظرية عالية السرعة

القاعدة 6: قواعد الهيكل الطوبولوجي في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة

في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة ، فإن التحكم في الممانعة المميزة للوحة الدائرة وتصميم الهيكل الطوبولوجي في ظل ظروف الأحمال المتعددة يحددان بشكل مباشر نجاح أو فشل المنتج.

يوضح الشكل طوبولوجيا سلسلة الأقحوان ، والتي تكون مفيدة بشكل عام عند استخدامها في عدد قليل من الميجاهيرتز. يوصى باستخدام هيكل متماثل على شكل نجمة على الطرف الخلفي في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة.

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور طريقة وقواعد توجيه إشارة الإدخال التناظرية عالية السرعة

القاعدة 7: حكم الرنين لطول الأثر

تحقق مما إذا كان طول خط الإشارة وتردد الإشارة يشكلان صدى ، أي عندما يكون طول الأسلاك عددًا صحيحًا مضاعفًا لطول موجة الإشارة 1/4 ، فإن الأسلاك ستصدر صدى ، وسيصدر الرنين موجات كهرومغناطيسية ويسبب تداخلا.