Ako u ovom inteligentnom dobu, na ovom polju, želite imati vještinu u FPGA -i, svijet će vas napustiti, Times će vas napustiti.

Razmatranja za sistem velike brzine PCB dizajn koji se odnosi na aplikacije serdes je sljedeći:

(1) Mikrotrakasto i Stripline ožičenje.

Mikrotrakaste linije ožičene su preko vanjskog signalnog sloja referentne ravnine (GND ili Vcc) odvojene električnim medijima kako bi se smanjila kašnjenja; Žice vrpce prolaze u unutarnjem sloju signala između dvije referentne ravnine (GND ili Vcc) radi veće kapacitivne reaktancije, lakše kontrole impedancije i čišćeg signala, kao što je prikazano na slici.

Mikrotrakasta linija i linija traka najbolje su za ožičenje

(2) ožičenje diferencijalnog signala velike brzine.

Uobičajene metode ožičenja za par diferencijalnih signala velike brzine uključuju rubnu mikrotraku (gornji sloj), rubnu liniju vrpce (ugrađeni signalni sloj, pogodan za par diferencijalnih signala SERDES velikih brzina) i mikrotraku sa širokim povezanjem, kako je prikazano na slici.

Ožičenje para brzinskih diferencijalnih signala

(3) zaobilazni kapacitet (BypassCapacitor).

Zaobilazni kondenzator je mali kondenzator s vrlo niskom serijskom impedansom, koji se uglavnom koristi za filtriranje visokofrekventnih smetnji u signalima velike brzine konverzije. Postoje tri vrste zaobilaznih kondenzatora koji se uglavnom primjenjuju u FPGA sistemu: sistem velike brzine (100MHz ~ 1GHz) koji se obično koristi zaobilaznim kondenzatorima u rasponu od 0.01 nF do 10 nF, općenito raspoređen unutar 1 cm od Vcc; Sistem srednje brzine (više od deset MHZ 100MHz), uobičajeni opseg premosnog kondenzatora je 47nF do 100nF tantalni kondenzator, općenito unutar 3 cm od Vcc; Sustav male brzine (manji od 10 MHZ), uobičajeno raspon zaobilaznih kondenzatora je 470nF do 3300nF, raspored na PCB-u je relativno slobodan.

(4) Ožičenje optimalnog kapaciteta.

Capacitor wiring can follow the following design guidelines, as shown.

Kapacitivno optimalno ožičenje

Kapacitivne pločice spojene su pomoću velikih veličina kroz rupe (Via) kako bi se smanjila reaktanca spajanja.

Use a short, wide wire to connect the pad of the capacitor pin to the hole, or directly connect the pad of the capacitor pin to the hole.

Korišteni su LESR kondenzatori (niske efektivne otpornosti).

Svaki GND pin ili rupa treba biti spojen na ravninu uzemljenja.

(5) Ključne tačke ožičenja sistemskog sata velike brzine.

Izbjegavajte navijanje cik -cak i satove usmjeravajte što je moguće ravno.

Pokušajte usmjeriti u jednom sloju signala.

Ne koristite što je više moguće prolaznih otvora jer će kroz njih doći do jakih refleksija i neusklađenosti impedanse.

Koristite mikrotrakasto ožičenje u gornjem sloju što je više moguće kako biste izbjegli upotrebu rupa i smanjili kašnjenje signala.

Postavite ravninu uzemljenja blizu sloja signalnog sata što je više moguće kako biste smanjili šum i preslušavanje. Ako se koristi unutrašnji signalni sloj, signalni sloj takta može biti smješten između dvije ravnine zemlje radi smanjenja šuma i smetnji. Skratiti kašnjenje signala.

Satni signal treba ispravno uskladiti impedanciju.

(6) Pitanja koja zahtijevaju pažnju pri spajanju i ožičenju sistema velikih brzina.

Note the impedance matching of the differential signal.

Obratite pažnju na širinu signalnog voda diferencijalnog signala tako da može tolerirati 20% vremena porasta ili pada signala.

S odgovarajućim konektorima, nazivna frekvencija konektora trebala bi odgovarati najvećoj frekvenciji dizajna.

Spoj rubnih parova treba koristiti što je više moguće kako bi se izbjeglo spajanje širokopojasnih parova, potrebno je koristiti 3S frakcijsko pravilo kako bi se izbjeglo prekomjerno spajanje ili ukrštanje riječi.

(7) Napomene o filtriranju buke za sisteme velikih brzina.

Smanjite smetnje niske frekvencije (ispod 1KHz) uzrokovane šumom izvora napajanja i dodajte zaštitni ili filtrirajući krug na svakom pristupnom kraju izvora napajanja.

Dodajte filter elektrolitskog kondenzatora 100F na svako mjesto gdje napajanje ulazi u PCB.

Da biste smanjili visokofrekventnu buku, postavite što je moguće više kondenzatora za razdvajanje na svaki Vcc i GND.

Paralelno postavite ravnine Vcc i GND, odvojite ih dielektrikom (poput FR-4PCB) i postavite zaobilazne kondenzatore u druge slojeve.

(8) Brzi sistem Ground Bounce

Pokušajte dodati kondenzator za razdvajanje svakom paru Vcc/GND signala.

Vanjski međuspremnik dodaje se na izlazni kraj signala preokreta velike brzine, poput brojača, kako bi se smanjio zahtjev za kapacitetom vožnje.

Način usporenog zastoja (niski nagib) postavljen je za izlazne signale koji ne zahtijevaju veliku brzinu.

Kontrolirajte reaktans opterećenja.

Smanjite signal okretanja sata ili ga rasporedite što je moguće ravnomjernije po čipu.

Signal koji se često okreće što je moguće bliže GND pinu čipa.

Dizajn sinkronog vremenskog kruga trebao bi izbjeći trenutni preokret izlaza.

Preusmjeravanje napajanja i mase može imati ulogu u ukupnoj induktivnosti.