Hoe foarkommen fan oerdrachtline -effekt yn hege snelheid PCB ûntwerp

1. Metoaden foar it ûnderdrukken fan elektromagnetyske ynterferinsje

In goede oplossing foar it probleem fan sinjaalyntegriteit sil de elektromagnetyske kompatibiliteit (EMC) fan it PCB -boerd ferbetterje. Ien fan ‘e wichtichste is om te soargjen dat it PCB -boerd goede grûn hat. In sinjaallaach mei in grûnlaach is in heul effektive metoade foar kompleks ûntwerp. Derneist is it minimalisearjen fan de sinjaaldichtheid fan ‘e bûtenste laach fan’ e printplaat ek in goede manier om elektromagnetyske strieling te ferminderjen. Dizze metoade kin wurde berikt troch it brûken fan it “oerflak” technology “opbou” PCB-ûntwerp. De oerflaklaach wurdt berikt troch it tafoegjen fan in kombinaasje fan tinne isolaasjelagen en mikropoaren dy’t wurde brûkt om dizze lagen te penetraten op in PCB mei algemien proses. De wjerstân en kapasiteit kin wurde begroeven ûnder it oerflak, en de lineêre tichtheid per gebietseenheid is hast ferdûbele, wêrtroch it folume fan ‘e PCB wurdt fermindere. De fermindering fan PCB -gebiet hat in enoarme ynfloed op ‘e topology fan routing, wat betsjuttet dat de hjoeddeistige lus wurdt fermindere, de lingte fan branchrûte wurdt fermindere, en de elektromagnetyske strieling is sawat evenredich mei it gebiet fan’ e hjoeddeistige loop; At the same time, the small size characteristics mean that high-density pin packages can be used, which in turn reduces the length of the wire, thus reducing the current loop and improving emc characteristics.

2. Strictly control the cable lengths of key network cables

If the design has a high speed jump edge, the transmission line effect on the PCB must be considered. De hege kloksnelheid fluch yntegreare sirkwy -chips dy’t hjoed de dei faaks wurde brûkt, binne noch problematysker. D’r binne wat basisprinsipes om dit probleem op te lossen: as CMOS- as TTL -sirkels wurde brûkt foar ûntwerp, is de bestjoeringsfrekwinsje minder dan 10MHz, en moat de bedradinglengte net grutter wêze dan 7 inch. If the operating frequency is 50MHz, the cable length should not be greater than 1.5 inches. Wiring length should be 1 inch if operating frequency reaches or exceeds 75MHz. De maksimale bedradinglengte foar GaAs -chips moat 0.3 inch wêze. As dit wurdt oerskreaun, is d’r in probleem mei de oerdrachtline.

3. Planne de topology fan bekabeling goed

In oare manier om it transmisjeline -effekt op te lossen is om it juste routingpaad en terminaltopology te kiezen. De kabeltopology ferwiist nei de bekabeling folchoarder en struktuer fan in netwurkkabel. As logyske apparaten mei hege snelheid wurde brûkt, sil it sinjaal mei rap feroarjende rânen wurde ferfoarme troch de tûken fan ‘e sinjaalstam, útsein as de tûklengte heul koart wurdt hâlden. Yn ‘t algemien oannimt PCB -routing twa basistopologyen, nammentlik Daisy Chain -routing en Star -ferdieling.

Foar bedrading fan daisy-chain begjint bedrading oan ‘e ein fan’ e sjauffeur en berikt elk ûntfangende ein op syn beurt. As in searyweerstand wurdt brûkt om de sinjaalkarakteristiken te feroarjen, moat de posysje fan ‘e searyweerstand tichtby it driuwende ein wêze. Daisy chain bekabeling is it bêste by it kontrolearjen fan ‘e hege harmonyske ynterferinsje fan bekabeling. Dit soarte fan bedrading hat lykwols de leechste transmissiesnelheid en is net maklik om 100%troch te jaan. Yn it eigentlike ûntwerp wolle wy de tûklengte yn Daisy -kettingbedrading sa koart mooglik meitsje, en de feilige lingtewearde moat wêze: Stub fertraging < = Trt * 0.1.

Bygelyks, tûkeinden yn hege snelheid TTL-sirkels moatte minder dan 1.5 inch lang wêze. Dizze topology nimt minder bedradingromte yn en kin wurde beëinige troch in ienige wjerstânspassing. Dizze bedradingstruktuer makket lykwols dat it sinjaal ûntfangen by ferskate sinjaal ûntfanger net syngroan is.

The star topology can effectively avoid the problem of clock signal synchronization, but it is very difficult to finish the wiring manually on the PCB with high density. It brûken fan automatyske kabel is de bêste manier om stjerbekabeling te foltôgjen. A terminal resistor is required on each branch. The value of the terminal resistance should match the characteristic impedance of the wire. Dit kin manuell dien wurde as fia CAD -ark om de karakteristike impedanswearden en terminal oerienkommende wjerstânswearden te berekkenjen.

While simple terminal resistors are used in the two examples above, a more complex matching terminal is optional in practice. De earste opsje is de RC -wedstriidterminal. RC -oerienkommende terminals kinne it enerzjyferbrûk ferminderje, mar kinne allinich wurde brûkt as de sinjaaloperaasje relatyf stabyl is. Dizze metoade is it meast geskikt foar ferwurkjen fan oerienkommende klokline -sinjaal. It neidiel is dat de kapasiteit yn ‘e RC -oerienkommende terminal de foarm en ferspriedingssnelheid fan it sinjaal kin beynfloedzje.

The series resistor matching terminal incurs no additional power consumption, but slows down signal transmission. This approach is used in bus-driven circuits where time delays are not significant. De terminal foar searyweerstand hat ek it foardiel fan it ferminderjen fan it oantal apparaten dat wurdt brûkt op it boerd en de tichtens fan ferbiningen.

The final method is to separate the matching terminal, in which the matching element needs to be placed near the receiving end. It foardiel is dat it it sinjaal net sil sakje, en heul goed kin wêze om lûd te foarkommen. Typysk brûkt foar TTL -ynputsignalen (ACT, HCT, FAST).

In addition, the package type and installation type of the terminal matching resistor must be considered. SMD surface mount resistors generally have lower inductance than through-hole components, so SMD package components are preferred. There are also two installation modes for ordinary straight plug resistors: vertical and horizontal.

Yn fertikale montagemodus hat de wjerstân in koarte montagepin, dy’t de termyske wjerstân ferminderet tusken de wjerstân en it circuit board en de fersetswarmte makliker yn ‘e loft útstjit makket. Mar in langere fertikale ynstallaasje sil de induktânsje fan ‘e wjerstân ferheegje. Horizontale ynstallaasje hat legere induktânsje fanwegen legere ynstallaasje. However, the overheated resistance will drift, and in the worst case, the resistance will become open, resulting in PCB wiring termination matching failure, becoming a potential failure factor.

4. Oare jildende technologyen

Om de oerspanning fan transiente spanning op IC -voeding te ferminderjen, soe ûntkoppelingskondensator moatte wurde tafoege oan IC -chip. Dit ferwideret effektyf de ynfloed fan bramen op ‘e stroomfoarsjenning en fermindert de strieling fan’ e stroomlus op it printe boerd.

It burr -smoothing -effekt is it bêste as de ûntkoppelingskondensator direkt is oansletten op ‘e poadium fan’ e machtfoarsjenning fan ‘e yntegreare sirkwy ynstee fan mei de stroomfoarsjenningslaach. Dit is de reden wêrom guon apparaten ûntkoppelingskondensators yn har sockets hawwe, wylst oaren de ôfstân tusken de ûntkoppelingskondensator en it apparaat lyts genôch moatte wêze.

Elke apparaten mei hege snelheid en hege enerzjyferbrûk moatte sa fier mooglik byinoar wurde pleatst om de oergeande oerspanning fan stroomfoarsjenning te ferminderjen.

Sûnder in machtlaach foarmje lange krêftlinen in lus tusken it sinjaal en de lus, dy’t tsjinnet as in boarne fan strieling en in induktyf sirkwy.

Kabels dy’t in lus foarmje dy’t net troch deselde netwurkkabel of oare kabels giet, wurdt iepen lus neamd. As de loop troch deselde netwurkkabel giet, foarmje oare rûtes in sletten loop. Yn beide gefallen kin it antenne -effekt (lineantenne en ringantenne) foarkomme.