Beth yw sgiliau dylunio PCB cylched amledd uchel?

Mae dyluniad y PCB amledd uchel yn broses gymhleth, a gall llawer o ffactorau effeithio’n uniongyrchol ar berfformiad gweithio’r gylched amledd uchel. Mae dyluniad cylched a gwifrau amledd uchel yn bwysig iawn i’r dyluniad cyfan. Argymhellir yn arbennig y deg awgrym canlynol ar gyfer dylunio PCB cylched amledd uchel:

ipcb

1. Gwifrau bwrdd amlhaenog

Mae cylchedau amledd uchel yn tueddu i fod ag integreiddio uchel a dwysedd gwifrau uchel. Mae defnyddio byrddau aml-haen nid yn unig yn angenrheidiol ar gyfer gwifrau, ond hefyd yn fodd effeithiol i leihau ymyrraeth. Yn y cam Cynllun PCB, gall detholiad rhesymol o faint y bwrdd printiedig gyda nifer penodol o haenau wneud defnydd llawn o’r haen ganolraddol i sefydlu’r darian, gwireddu’r sylfaen agosaf yn well, a lleihau’r anwythiad parasitig yn effeithiol a byrhau’r signal hyd trosglwyddo, er eu bod yn dal i gynnal a chadw mawr Mae’r holl ddulliau hyn yn fuddiol i ddibynadwyedd cylchedau amledd uchel, megis lleihau osgled traws-ymyrraeth signal. Mae rhywfaint o ddata yn dangos pan ddefnyddir yr un deunydd, mae sŵn y bwrdd pedair haen 20dB yn is na sŵn y bwrdd dwy ochr. Fodd bynnag, mae problem hefyd. Po uchaf yw nifer yr hanner haenau PCB, y mwyaf cymhleth yw’r broses weithgynhyrchu, a’r uchaf yw’r gost uned. Mae hyn yn gofyn i ni ddewis byrddau PCB gyda’r nifer briodol o haenau wrth berfformio Cynllun PCB. Cynllunio cynllun cydran rhesymol, a defnyddio rheolau gwifrau cywir i gwblhau’r dyluniad.

2. Y lleiaf y mae’r plwm yn plygu rhwng pinnau dyfeisiau electronig cyflym, gorau oll

Y wifren plwm o weirio cylched amledd uchel yw’r peth gorau i fabwysiadu llinell syth lawn, y mae angen ei throi. Gellir ei droi gan linell doredig 45 gradd neu arc crwn. Dim ond i wella cryfder gosod y ffoil copr mewn cylchedau amledd isel y defnyddir y gofyniad hwn, ond mewn cylchedau amledd uchel, mae’r gofyniad hwn yn cael ei fodloni. Gall un gofyniad leihau allyriadau allanol a chyd-gyplysu signalau amledd uchel.

3. Po fyrraf yw’r plwm rhwng pinnau’r ddyfais cylched amledd uchel, y gorau

Mae dwysedd ymbelydredd y signal yn gymesur â hyd olrhain y llinell signal. Po hiraf yw’r plwm signal amledd uchel, yr hawsaf yw cyplysu’r cydrannau sy’n agos ato. Felly, ar gyfer y cloc signal, mae’n ofynnol i oscillator grisial, data DDR, llinellau LVDS, llinellau USB, llinellau HDMI a llinellau signal amledd uchel eraill fod mor fyr â phosibl.

4. Y lleiaf yw’r haen plwm bob yn ail rhwng pinnau’r ddyfais cylched amledd uchel, y gorau

Mae’r hyn a elwir yn “y lleiaf yw amnewidiad rhyng-haen y gwifrau, y gorau” yn golygu mai’r lleiaf o vias (Via) a ddefnyddir yn y broses cysylltu cydrannau, y gorau. Yn ôl yr ochr, gall un via arwain at gynhwysedd dosbarthedig 0.5pF, a gall lleihau nifer y vias gynyddu’r cyflymder yn sylweddol a lleihau’r posibilrwydd o wallau data.

5. Rhowch sylw i’r “crosstalk” a gyflwynwyd gan y llinell signal mewn llwybro cyfochrog agos

Dylai gwifrau cylched amledd uchel roi sylw i’r “crosstalk” a gyflwynir trwy lwybro cyfochrog agos llinellau signal. Mae Crosstalk yn cyfeirio at y ffenomen cyplu rhwng llinellau signal nad ydyn nhw wedi’u cysylltu’n uniongyrchol. Gan fod signalau amledd uchel yn cael eu trosglwyddo ar ffurf tonnau electromagnetig ar hyd y llinell drosglwyddo, bydd y llinell signal yn gweithredu fel antena, a bydd egni’r maes electromagnetig yn cael ei ollwng o amgylch y llinell drosglwyddo. Cynhyrchir signalau sŵn annymunol oherwydd bod caeau electromagnetig yn cyd-fynd rhwng y signalau. Crosstalk o’r enw (Crosstalk). Mae paramedrau’r haen PCB, bylchiad y llinellau signal, nodweddion trydanol y pen gyrru a’r pen derbyn, a dull terfynu’r llinell signal i gyd yn cael effaith benodol ar y crosstalk. Felly, er mwyn lleihau crosstalk signalau amledd uchel, mae’n ofynnol iddo wneud y canlynol gymaint â phosibl wrth weirio:

Os yw’r gofod gwifrau’n caniatáu, gall mewnosod gwifren ddaear neu awyren ddaear rhwng y ddwy wifren â chrosstalk mwy difrifol chwarae rôl ar ei phen ei hun a lleihau crosstalk. Pan fo maes electromagnetig sy’n amrywio amser yn y gofod o amgylch y llinell signal, os na ellir osgoi dosbarthiad cyfochrog, gellir trefnu ardal fawr o “ddaear” ar ochr arall y llinell signal gyfochrog i leihau ymyrraeth yn fawr.

O dan y rhagdybiaeth y mae’r gofod gwifrau yn ei ganiatáu, cynyddu’r bylchau rhwng llinellau signal cyfagos, lleihau hyd cyfochrog y llinellau signal, a cheisio gwneud llinell y cloc yn berpendicwlar i’r llinell signal allweddol yn lle cyfochrog. Os yw gwifrau cyfochrog yn yr un haen bron yn anochel, mewn dwy haen gyfagos, rhaid i gyfeiriadau’r gwifrau fod yn berpendicwlar i’w gilydd.

Mewn cylchedau digidol, mae’r signalau cloc arferol yn signalau gyda newidiadau ymyl cyflym, sydd â chrosstalk allanol uchel. Felly, yn y dyluniad, dylai’r llinell gloc gael ei hamgylchynu gan linell ddaear a phwnio mwy o dyllau llinell ddaear i leihau cynhwysedd dosranedig, a thrwy hynny leihau crosstalk. Ar gyfer clociau signal amledd uchel, ceisiwch ddefnyddio signalau cloc gwahaniaethol foltedd isel a lapio modd y ddaear, a thalu sylw i gyfanrwydd dyrnu daear y pecyn.

Ni ddylid atal y derfynell fewnbwn nas defnyddiwyd, ond ei seilio neu ei chysylltu â’r cyflenwad pŵer (mae’r cyflenwad pŵer hefyd wedi’i seilio yn y ddolen signal amledd uchel), oherwydd gall y llinell ataliedig fod yn gyfwerth â’r antena sy’n trosglwyddo, a gall y sylfaen atal. yr allyriad. Mae arfer wedi profi y gall defnyddio’r dull hwn i ddileu crosstalk arwain at ganlyniadau ar unwaith.

6. Ychwanegwch gynhwysydd datgysylltu amledd uchel at pin cyflenwi pŵer y bloc cylched integredig

Ychwanegir cynhwysydd datgysylltu amledd uchel at pin cyflenwi pŵer pob bloc cylched integredig gerllaw. Gall cynyddu cynhwysydd datgysylltu amledd uchel y pin cyflenwi pŵer atal ymyrraeth harmonigau amledd uchel ar y pin cyflenwi pŵer yn effeithiol.

7. Arwahanwch y wifren ddaear o signal digidol amledd uchel a gwifren ddaear signal analog

Pan fydd y wifren ddaear analog, y wifren ddaear ddigidol, ac ati wedi’u cysylltu â’r wifren ddaear gyhoeddus, defnyddiwch gleiniau magnetig tagu amledd uchel i gysylltu neu ynysu yn uniongyrchol a dewis lle addas ar gyfer rhyng-gysylltiad un pwynt. Mae potensial daear gwifren ddaear y signal digidol amledd uchel yn anghyson ar y cyfan. Yn aml mae gwahaniaeth foltedd penodol rhwng y ddau yn uniongyrchol. Ar ben hynny, mae gwifren ddaear y signal digidol amledd uchel yn aml yn cynnwys cydrannau harmonig cyfoethog iawn o’r signal amledd uchel. Pan gysylltir y wifren ddaear signal digidol a’r wifren ddaear signal analog yn uniongyrchol, bydd harmonigau’r signal amledd uchel yn ymyrryd â’r signal analog trwy’r cyplydd gwifren ddaear. Felly, o dan amgylchiadau arferol, mae gwifren ddaear y signal digidol amledd uchel a gwifren ddaear y signal analog i gael eu hynysu, a gellir defnyddio dull rhyng-gysylltu un pwynt mewn safle addas, neu ddull o uchel- gellir defnyddio rhyng-gysylltiad gleiniau magnetig tagu amledd.

8. Osgoi dolenni a ffurfiwyd trwy weirio

Ni ddylai pob math o olion signal amledd uchel ffurfio dolen gymaint â phosibl. Os na ellir ei osgoi, dylai’r ardal ddolen fod mor fach â phosibl.

9. Rhaid sicrhau paru rhwystriant signal da

Yn y broses o drosglwyddo signal, pan nad yw’r rhwystriant yn cyfateb, bydd y signal yn adlewyrchu yn y sianel drosglwyddo, a bydd yr adlewyrchiad yn achosi i’r signal syntheseiddiedig ffurfio gorgyflenwad, gan beri i’r signal amrywio ger y trothwy rhesymeg.

Y ffordd sylfaenol i gael gwared ar fyfyrio yw cyd-fynd â rhwystriant y signal trawsyrru yn dda. Gan mai’r mwyaf yw’r gwahaniaeth rhwng y rhwystriant llwyth a rhwystriant nodweddiadol y llinell drosglwyddo, y mwyaf yw’r adlewyrchiad, felly dylid gwneud rhwystriant nodweddiadol y llinell drosglwyddo signal yn hafal i’r rhwystriant llwyth gymaint â phosibl. Ar yr un pryd, nodwch na all y llinell drosglwyddo ar y PCB gael newidiadau neu gorneli sydyn, a cheisiwch gadw rhwystriant pob pwynt o’r llinell drosglwyddo yn barhaus, fel arall bydd adlewyrchiadau rhwng gwahanol rannau’r llinell drosglwyddo. Mae hyn yn ei gwneud yn ofynnol, yn ystod gwifrau cyflym PCB, bod yn rhaid dilyn y rheolau gwifrau canlynol:

Rheolau gwifrau USB. Angen llwybro gwahaniaethol signal USB, lled y llinell yw 10mil, y bylchau llinell yw 6mil, ac mae’r bylchau llinell ddaear a llinell signal yn 6mil.

Rheolau gwifrau HDMI. Mae angen llwybro gwahaniaethol signal HDMI, lled y llinell yw 10mil, y bylchau llinell yw 6mil, ac mae’r bylchau rhwng pob dwy set o barau signal gwahaniaethol HDMI yn fwy na 20mil.

Rheolau gwifrau LVDS. Angen llwybro gwahaniaethol signal LVDS, lled y llinell yw 7mil, y bylchau llinell yw 6mil, y pwrpas yw rheoli rhwystriant signal gwahaniaethol HDMI i 100 + -15% ohm

Rheolau gwifrau DDR. Mae olion DDR1 yn ei gwneud yn ofynnol i signalau beidio â mynd trwy dyllau cymaint â phosibl, mae llinellau signal yr un lled, ac mae llinellau ar yr un gofod. Rhaid i’r olion fodloni egwyddor 2W i leihau crosstalk rhwng signalau. Ar gyfer dyfeisiau cyflym o DDR2 ac uwch, mae angen data amledd uchel hefyd. Mae’r llinellau yn gyfartal o ran hyd i sicrhau bod y signal yn cyfateb yn rhwystriant.

10. Gwarantu cywirdeb trosglwyddo

Cynnal cyfanrwydd trosglwyddo signal ac atal y “ffenomen bownsio daear” a achosir gan hollti daear.