في تصميم عالية التردد ثنائي الفينيل متعدد الكلور هي عملية معقدة ، وقد تؤثر العديد من العوامل بشكل مباشر على أداء عمل الدائرة عالية التردد. يعد تصميم الدوائر والأسلاك عالية التردد مهمين جدًا للتصميم بأكمله. يوصى بشكل خاص بالنصائح العشر التالية لتصميم الدوائر عالية التردد ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

1. لوحة الأسلاك متعددة الطبقات

تميل الدوائر عالية التردد إلى التكامل العالي وكثافة الأسلاك العالية. لا يعد استخدام الألواح متعددة الطبقات ضروريًا للأسلاك فحسب ، بل يعد أيضًا وسيلة فعالة لتقليل التداخل. في مرحلة تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يمكن أن يؤدي التحديد المعقول لحجم اللوحة المطبوعة مع عدد معين من الطبقات إلى الاستفادة الكاملة من الطبقة الوسيطة لإعداد الدرع ، وتحقيق أقرب تأريض بشكل أفضل ، وتقليل الحث الطفيلي بشكل فعال وتقصير الإشارة طول الإرسال ، مع الحفاظ على حجم كبير ، كل هذه الطرق مفيدة لموثوقية الدوائر عالية التردد ، مثل تقليل اتساع التداخل المتقاطع للإشارة. تظهر بعض البيانات أنه عند استخدام نفس المادة ، فإن ضوضاء اللوحة ذات الأربع طبقات تكون أقل بمقدار 20 ديسيبل من ضوضاء اللوحة ذات الوجهين. ومع ذلك ، هناك مشكلة أيضًا. كلما زاد عدد طبقات نصف ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، زادت تعقيد عملية التصنيع ، وارتفعت تكلفة الوحدة. هذا يتطلب منا اختيار لوحات PCB مع العدد المناسب من الطبقات عند تنفيذ تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور. تخطيط معقول لتخطيط المكونات ، واستخدام قواعد الأسلاك الصحيحة لإكمال التصميم.

2. كلما قل انحناء الرصاص بين دبابيس الأجهزة الإلكترونية عالية السرعة ، كان ذلك أفضل

من الأفضل أن يتبنى السلك الرئيسي لأسلاك الدائرة عالية التردد خطًا مستقيمًا كاملًا ، والذي يحتاج إلى الدوران. يمكن قلبه بخط مكسور 45 درجة أو قوس دائري. يستخدم هذا المطلب فقط لتحسين قوة التثبيت للرقائق النحاسية في الدوائر منخفضة التردد ، بينما في الدوائر عالية التردد ، يتم استيفاء هذا المطلب. يمكن أن يقلل أحد المتطلبات من البث الخارجي والاقتران المتبادل للإشارات عالية التردد.

3. كلما كان الرصاص أقصر بين دبابيس جهاز الدائرة ذات التردد العالي ، كان ذلك أفضل

تتناسب شدة إشعاع الإشارة مع طول تتبع خط الإشارة. كلما زاد طول إشارة التردد العالي ، كان من الأسهل الاقتران بالمكونات القريبة منها. لذلك ، بالنسبة لساعة الإشارة ، يلزم أن يكون المذبذب البلوري وبيانات DDR وخطوط LVDS وخطوط USB وخطوط HDMI وغيرها من خطوط الإشارة عالية التردد أقصر ما يمكن.

4. كلما قل تبديل طبقة الرصاص بين دبابيس جهاز الدائرة عالية التردد ، كان ذلك أفضل

ما يسمى بـ “كلما قل التبادل بين الطبقات للخيوط ، كلما كان ذلك أفضل” يعني أنه كلما قل عدد vias (Via) المستخدمة في عملية توصيل المكونات ، كان ذلك أفضل. وفقًا للجانب ، يمكن أن ينتج عن طريق واحد سعة موزعة 0.5pF ، ويمكن أن يؤدي تقليل عدد الفتحات إلى زيادة السرعة بشكل كبير وتقليل احتمالية حدوث أخطاء في البيانات.

5. انتبه إلى “الحديث المتبادل” الذي يقدمه خط الإشارة في التوجيه الموازي القريب

يجب أن تنتبه أسلاك الدائرة عالية التردد إلى “الحديث المتبادل” الذي يتم تقديمه عن طريق التوجيه الموازي القريب لخطوط الإشارة. يشير الحديث المتبادل إلى ظاهرة الاقتران بين خطوط الإشارة غير المتصلة بشكل مباشر. نظرًا لأن الإشارات عالية التردد تنتقل على شكل موجات كهرومغناطيسية على طول خط النقل ، فسيعمل خط الإشارة كهوائي ، وستنبعث طاقة المجال الكهرومغناطيسي حول خط النقل. تتولد إشارات الضوضاء غير المرغوب فيها بسبب الاقتران المتبادل للمجالات الكهرومغناطيسية بين الإشارات. يسمى الحديث المتبادل (الحديث المتبادل). إن معلمات طبقة PCB ، والتباعد بين خطوط الإشارة ، والخصائص الكهربائية لنهاية القيادة وطرف المستقبل ، وطريقة إنهاء خط الإشارة جميعها لها تأثير معين على الحديث المتبادل. لذلك ، لتقليل تداخل الإشارات عالية التردد ، يلزم القيام بما يلي قدر الإمكان عند توصيل الأسلاك:

إذا سمحت مساحة الأسلاك ، فإن إدخال سلك أرضي أو مستوى أرضي بين السلكين مع تداخل أكثر جدية يمكن أن يلعب دورًا في العزلة ويقلل من الحديث المتبادل. عندما يكون هناك مجال كهرومغناطيسي متغير بمرور الوقت في المساحة المحيطة بخط الإشارة ، إذا تعذر تجنب التوزيع المتوازي ، يمكن ترتيب مساحة كبيرة من “الأرض” على الجانب الآخر من خط الإشارة الموازية لتقليل التداخل بشكل كبير.

في إطار فرضية أن مساحة الأسلاك تسمح ، قم بزيادة التباعد بين خطوط الإشارة المجاورة ، وتقليل الطول المتوازي لخطوط الإشارة ، وحاول جعل خط الساعة عموديًا على خط الإشارة الرئيسي بدلاً من أن يكون متوازيًا. إذا كان لا مفر تقريبًا من الأسلاك المتوازية في نفس الطبقة ، في طبقتين متجاورتين ، يجب أن تكون اتجاهات الأسلاك متعامدة مع بعضها البعض.

في الدوائر الرقمية ، تكون إشارات الساعة المعتادة عبارة عن إشارات ذات تغيرات سريعة في الحواف ، والتي لها تداخل خارجي عالٍ. لذلك ، في التصميم ، يجب أن يكون خط الساعة محاطًا بخط أرضي وأن يتم ثقب المزيد من فتحات الخط الأرضي لتقليل السعة الموزعة ، وبالتالي تقليل الحديث المتبادل. بالنسبة لساعات الإشارة عالية التردد ، حاول استخدام إشارات الساعة التفاضلية ذات الجهد المنخفض ولف الوضع الأرضي ، وانتبه إلى سلامة التثقيب الأرضي للحزمة.

لا ينبغي تعليق طرف الإدخال غير المستخدم ، ولكن يجب تأريضه أو توصيله بمصدر الطاقة (يتم تأريض مصدر الطاقة أيضًا في حلقة إشارة عالية التردد) ، لأن الخط المعلق قد يكون مكافئًا لهوائي الإرسال ، ويمكن أن يمنع التأريض الانبعاث. أثبتت الممارسة أن استخدام هذه الطريقة للقضاء على الحديث المتبادل يمكن أن يؤدي في بعض الأحيان إلى نتائج فورية.

6. أضف مكثف فصل عالي التردد إلى دبوس إمداد الطاقة الخاص بكتلة الدائرة المتكاملة

يضاف مكثف فصل عالي التردد إلى دبوس إمداد الطاقة لكل كتلة دائرة متكاملة قريبة. يمكن أن تؤدي زيادة مكثف الفصل عالي التردد لدبوس إمداد الطاقة إلى منع تداخل التوافقيات عالية التردد على دبوس مزود الطاقة بشكل فعال.

7. عزل السلك الأرضي للإشارة الرقمية عالية التردد والسلك الأرضي للإشارة التناظرية

عند توصيل السلك الأرضي التناظري ، والسلك الأرضي الرقمي ، وما إلى ذلك بسلك الأرض العام ، استخدم خرز مغناطيسي عالي التردد للتوصيل أو العزل المباشر وتحديد مكان مناسب للتوصيل البيني أحادي النقطة. الإمكانات الأرضية للسلك الأرضي للإشارة الرقمية عالية التردد غير متسقة بشكل عام. غالبًا ما يكون هناك فرق جهد معين بين الاثنين بشكل مباشر. علاوة على ذلك ، غالبًا ما يحتوي السلك الأرضي للإشارة الرقمية عالية التردد على مكونات توافقية غنية جدًا للإشارة عالية التردد. عندما يتم توصيل السلك الأرضي للإشارة الرقمية والسلك الأرضي للإشارة التناظرية بشكل مباشر ، فإن توافقيات الإشارة عالية التردد ستتداخل مع الإشارة التناظرية من خلال اقتران السلك الأرضي. لذلك ، في ظل الظروف العادية ، يجب عزل السلك الأرضي للإشارة الرقمية عالية التردد والسلك الأرضي للإشارة التناظرية ، ويمكن استخدام طريقة ربط أحادية النقطة في موضع مناسب ، أو طريقة عالية- يمكن استخدام التوصيل البيني للخرز المغناطيسي الخانق التردد.

8. تجنب الحلقات المتكونة من الأسلاك

يجب ألا تشكل جميع أنواع تتبعات الإشارات عالية التردد حلقة قدر الإمكان. إذا كان لا مفر منه ، يجب أن تكون منطقة الحلقة صغيرة قدر الإمكان.

9. يجب ضمان مطابقة مقاومة إشارة جيدة

في عملية إرسال الإشارة ، عندما لا تتطابق الممانعة ، تنعكس الإشارة في قناة الإرسال ، وسيؤدي الانعكاس إلى أن تشكل الإشارة المركبة تجاوزًا ، مما يتسبب في تذبذب الإشارة بالقرب من عتبة المنطق.

الطريقة الأساسية للقضاء على الانعكاس هي مطابقة مقاومة إشارة الإرسال جيدًا. نظرًا لأنه كلما زاد الاختلاف بين مقاومة الحمل والمقاومة المميزة لخط النقل ، زاد الانعكاس ، لذلك يجب أن تكون الممانعة المميزة لخط نقل الإشارة مساوية لمقاومة الحمل قدر الإمكان. في الوقت نفسه ، يرجى ملاحظة أن خط النقل الموجود على PCB لا يمكن أن يكون له تغييرات أو زوايا مفاجئة ، وحاول الحفاظ على مقاومة كل نقطة من خط النقل مستمرة ، وإلا فستكون هناك انعكاسات بين الأقسام المختلفة لخط النقل. يتطلب هذا أنه أثناء توصيل أسلاك ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي السرعة ، يجب مراعاة قواعد الأسلاك التالية:

قواعد توصيل USB. يتطلب التوجيه التفاضلي لإشارة USB ، وعرض الخط هو 10 ميل ، وتباعد الأسطر 6 ميل ، والخط الأرضي وتباعد خط الإشارة 6 ميل.

قواعد توصيل HDMI. التوجيه التفاضلي لإشارة HDMI مطلوب ، وعرض الخط هو 10 ميل ، وتباعد الأسطر 6 ميل ، والتباعد بين كل مجموعتين من أزواج الإشارة التفاضلية HDMI يتجاوز 20 ميل.

قواعد الأسلاك LVDS. يتطلب توجيه تفاضلي لإشارة LVDS ، عرض الخط 7mil ، تباعد الأسطر 6mil ، الغرض هو التحكم في مقاومة الإشارة التفاضلية لـ HDMI إلى 100 + -15٪ أوم

قواعد الأسلاك DDR. تتطلب تتبعات DDR1 إشارات بعدم المرور عبر الثقوب قدر الإمكان ، وخطوط الإشارة متساوية العرض ، والخطوط متباعدة بشكل متساوٍ. يجب أن تفي التتبع بمبدأ 2W لتقليل الحديث المتبادل بين الإشارات. بالنسبة للأجهزة عالية السرعة من DDR2 وما فوق ، يلزم أيضًا توفير بيانات عالية التردد. الخطوط متساوية الطول لضمان مطابقة المعاوقة للإشارة.

10. ضمان سلامة الإرسال

الحفاظ على سلامة إرسال الإشارة ومنع “ظاهرة ارتداد الأرض” الناتجة عن انقسام الأرض.