Diseinua maiztasun handiko PCB prozesu korapilatsua da, eta faktore askok maiztasun handiko zirkuituaren funtzionamenduan zuzenean eragin dezakete. Maiztasun handiko zirkuituaren diseinua eta kableatzea oso garrantzitsuak dira diseinu osoan. Maiztasun handiko zirkuituaren PCB diseinurako hurrengo hamar aholku hauek bereziki gomendatzen dira:

1. Geruza anitzeko plaka kableatua

Maiztasun handiko zirkuituek integrazio handia eta kableatuaren dentsitate handia izan ohi dute. Geruza anitzeko plaken erabilera ez da beharrezkoa kableatzeko bakarrik, interferentziak murrizteko bitarteko eraginkorra ere bada. PCB Diseinuaren fasean, geruza kopuru jakin batekin inprimatutako plakaren tamainaren arrazoizko aukeraketa batek tarteko geruza guztiz aprobetxa dezake ezkutua konfiguratzeko, gertuen dagoen lurretik hobeto jabetu eta parasito-induktantzia modu eraginkorrean murrizteko eta seinalea laburtzeko. transmisio-luzera, oraindik ere handi bat mantenduz Metodo horiek guztiak maiztasun handiko zirkuituen fidagarritasuna onuragarriak dira, hala nola seinaleen interferentzia gurutzatuaren anplitudea murrizteko. Datu batzuek erakusten dute material bera erabiltzen denean, lau geruzako taularen zarata alde biko taularena baino 20dB txikiagoa dela. Hala ere, arazo bat ere badago. PCB erdi-geruza kopurua zenbat eta handiagoa izan, orduan eta konplexuagoa da fabrikazio-prozesua eta orduan eta kostu unitario handiagoa. Honek PCB diseinua egiterakoan geruza kopuru egokia duten PCB plakak hautatzea eskatzen digu. Arrazoizko osagaien diseinuaren planifikazioa, eta erabili kableatu-arau zuzenak diseinua osatzeko.

2. Zenbat eta gutxiago makurtu beruna abiadura handiko gailu elektronikoen pinen artean, orduan eta hobeto

Maiztasun handiko zirkuituaren kablearen beruna lerro zuzen osoa hartzea da onena, biratu beharrekoa. 45 graduko lerro hautsi baten bidez edo arku zirkular baten bidez biratu daiteke. Baldintza hau maiztasun baxuko zirkuituetan kobre-paperaren finkatze-indarra hobetzeko bakarrik erabiltzen da, eta maiztasun handiko zirkuituetan, berriz, baldintza hori betetzen da. Baldintza batek maiztasun handiko seinaleen kanpoko igorpena eta elkarren arteko akoplamendua murriztu ditzake.

3. Zenbat eta laburragoa izan maiztasun handiko zirkuituaren gailuaren pinen arteko beruna, orduan eta hobeto

Seinalearen erradiazio-intentsitatea seinale-lerroaren arrastoaren luzerarekiko proportzionala da. Zenbat eta luzeagoa izan maiztasun handiko seinalea, orduan eta errazagoa da hurbileko osagaiekin lotzea. Hori dela eta, seinalearen erlojuarentzat, kristal osziladorea, DDR datuak, LVDS lerroak, USB lerroak, HDMI lerroak eta maiztasun handiko beste seinale-lerroak ahalik eta laburrenak izan behar dira.

4. Zenbat eta berun geruza gutxiago txandakatu maiztasun handiko zirkuituko gailuaren pinen artean, orduan eta hobeto

“Zenbat eta kableen arteko geruzen arteko alternantzia gutxiago izan, orduan eta hobeto” deitzen denak esan nahi du osagaien konexio prozesuan zenbat eta bide gutxiago erabili (Via), orduan eta hobeto. Aldearen arabera, bide batek 0.5pF banatutako kapazitatea ekar dezake, eta bide kopurua murrizteak abiadura nabarmen handitu dezake eta datu akatsak izateko aukera murrizten du.

5. Erreparatu seinale-lerroak bideratze paralelo estuan sartutako “gurutzaketa”-ri

Maiztasun handiko zirkuituaren kableatuak seinale-lerroen bideratze paralelo estuak dakarren “gurutzaketa”ri erreparatu behar dio. Crosstalk zuzenean konektatuta ez dauden seinale-lerroen arteko akoplamendu fenomenoari egiten dio erreferentzia. Frekuentzia handiko seinaleak transmisio-lerroan zehar uhin elektromagnetikoen moduan transmititzen direnez, seinale-lerroak antena gisa jokatuko du, eta eremu elektromagnetikoko energia transmisio-lerroaren inguruan igorriko da. Seinaleen artean eremu elektromagnetikoen elkarrekiko akoplatzearen ondorioz sortzen dira desiragarriak diren zarata-seinaleak. Crosstalk izenekoa (Crosstalk). PCB geruzaren parametroek, seinale-lerroen tarteak, mutur gidari eta hartzailearen ezaugarri elektrikoek eta seinale-lerroaren amaiera-metodoek nolabaiteko eragina dute diafonian. Hori dela eta, maiztasun handiko seinaleen diafonia murrizteko, ondokoa egin behar da kableatzerakoan ahalik eta gehien:

Kablearen espazioak ahalbidetzen badu, diafonia larriagoa duten bi kableen artean lurreko kable edo lurreko plano bat txertatzeak isolamenduan eta diafonia murrizten du. Seinale-lerroaren inguruko espazioan denbora-aldaketako eremu elektromagnetiko bat dagoenean, banaketa paraleloa saihestu ezin bada, “lurraren” eremu handi bat jar daiteke seinale-lerro paraleloaren kontrako aldean interferentziak asko murrizteko.

Kablearen espazioak baimentzen duen premisaren arabera, handitu ondoko seinale-lerroen arteko tartea, murriztu seinale-lerroen luzera paraleloa eta saiatu erloju-lerroa gako-seinale-lerroarekiko perpendikularra egiten paralelo beharrean. Geruza berean kableatu paraleloa ia saihestezina bada, ondoko bi geruzetan, kableatuaren norabideak elkarren arteko perpendikularra izan behar du.

Zirkuitu digitaletan, ohiko erloju-seinaleak ertz-aldaketa azkarrak dituzten seinaleak dira, kanpoko diafonia handia dutenak. Hori dela eta, diseinuan, erloju-lerroa lurreko lerro batez inguratuta egon behar da eta zulo gehiago zulatu behar dira banatutako kapazitatea murrizteko, eta horrela diafonia murriztuz. Maiztasun handiko seinale-erlojuetarako, saiatu behe-tentsioko erloju diferentzialaren seinaleak erabiltzen eta lurreko modua bildu, eta arreta jarri paketearen lur-zulaketaren osotasunari.

Erabiltzen ez den sarrerako terminala ez da eten behar, lurretik edo elikadura-iturrira konektatuta egon behar (elikatze-hornidura maiztasun handiko seinaleen begiztan ere lurreratuta dago), esekitako linea igorlearen antenaren baliokidea izan daitekeelako eta lurra eragotzi dezakeelako. igorpena. Praktikak frogatu du metodo hau diafonia kentzeko erabiltzeak batzuetan berehalako emaitzak eman ditzakeela.

6. Gehitu maiztasun handiko desakoplamendu-kondentsadorea zirkuitu integratuko blokeko elikadura-iturriari

Maiztasun handiko desakoplatze-kondentsadore bat gehitzen zaio inguruko zirkuitu integratu-bloke bakoitzaren elikadura-iturriari. Elikadura horniduraren pinaren maiztasun handiko desakoplamendu-kondentsadorea handitzeak maiztasun handiko harmonikoen interferentziak eraginkortasunez kendu ditzake elikadura horniduraren pinean.

7. Isolatu maiztasun handiko seinale digitalaren eta seinale analogikoaren lurreko kablea

Lurreko kable analogikoa, lurreko kable digitala, etab. lurreko kable publikora konektatzen direnean, erabili maiztasun handiko txoke ale magnetikoak konektatzeko edo zuzenean isolatzeko eta puntu bakarreko interkonexiorako leku egoki bat hautatzeko. Maiztasun handiko seinale digitalaren lurreko hariaren lurreko potentziala ez da koherentea oro har. Sarritan tentsio-diferentzia jakin bat dago bien artean zuzenean. Gainera, maiztasun handiko seinale digitalaren lurreko hariak maiztasun handiko seinalearen osagai harmoniko oso aberatsak ditu askotan. Seinale digitalaren lurreko kablea eta seinale analogikoaren lurreko kablea zuzenean konektatzen direnean, maiztasun handiko seinalearen harmonikoek seinale analogikoa oztopatuko dute lurreko kablearen akoplamenduaren bidez. Hori dela eta, egoera normalean, maiztasun handiko seinale digitalaren lurreko kablea eta seinale analogikoaren lurreko kablea isolatu behar dira, eta puntu bakarreko interkonexio-metodoa posizio egoki batean erabil daiteke edo goi-metodo bat. maiztasun-choke ale magnetikoen interkonexioa erabil daiteke.

8. Saihestu kablearen bidez sortutako begiztak

Maiztasun handiko seinaleen arrasto guztiek ez lukete begiztarik osatu behar ahalik eta gehien. Ezinbestekoa bada, begizta-eremua ahalik eta txikiena izan behar da.

9. Seinalearen inpedantzia parekatzea ona ziurtatu behar du

Seinalearen transmisio-prozesuan, inpedantzia bat ez datorrenean, seinaleak transmisio-kanalean islatuko du, eta islatzeak sintetizatutako seinalea gainditzea eragingo du, seinalea atalase logikotik gertu aldatzea eraginez.

Hausnarketa kentzeko oinarrizko modua transmisio-seinalearen inpedantzia ondo lotzea da. Karga-inpedantziaren eta transmisio-lerroaren inpedantzia ezaugarriaren arteko aldea zenbat eta handiagoa denez, orduan eta isla handiagoa izango da, beraz, seinalearen transmisio-lerroaren inpedantzia ezaugarria karga-inpedantziaren berdina izan behar da ahalik eta gehien. Aldi berean, kontuan izan PCBko transmisio-lerroak ezin duela bat-bateko aldaketarik edo izkinarik izan, eta saiatu transmisio-lerroaren puntu bakoitzaren inpedantzia etengabe mantentzen, bestela transmisio-linearen atal ezberdinen artean islak egongo dira. Honek eskatzen du abiadura handiko PCB kableatzean, kableatzeko arau hauek bete behar direla:

USB kableatzeko arauak. USB seinalearen bideratze diferentziala behar du, lerroaren zabalera 10 mil da, lerroen arteko tartea 6 mil da eta lurreko lerroaren eta seinalearen lerroen arteko tartea 6 mil da.

HDMI kablearen arauak. HDMI seinalearen bideratze diferentziala behar da, lerroaren zabalera 10mil da, lerro-tartea 6mil da eta HDMI seinale diferentzial bikoteen bi multzo bakoitzaren arteko tartea 20mil gainditzen du.

LVDS kableatzeko arauak. LVDS seinalearen bideratze diferentziala behar du, lerroaren zabalera 7mil-koa da, lerro-tartea 6mil-koa da, helburua HDMI-ren seinale-inpedantzia diferentziala kontrolatzea da 100+-15% ohm-ra.

DDR kableatzeko arauak. DDR1 arrastoek seinaleak zuloetatik ahalik eta gehien ez igarotzea eskatzen dute, seinale-lerroek zabalera berdina dute eta lerroek berdin tartekatuta daude. Arrastoek 2W printzipioa bete behar dute seinaleen arteko diafonia murrizteko. Abiadura handiko DDR2 edo gehiagoko gailuetarako, maiztasun handiko datuak ere beharrezkoak dira. Lerroek luzera berdina dute seinalearen inpedantzia bat etortzea ziurtatzeko.

10. Transmisioaren osotasuna bermatzea

Mantendu seinalearen transmisioaren osotasuna eta lurra zatitzeak eragindako “lurraren errebote-fenomenoa” saihestu.