Le àrdachadh astar cuairteachaidh toradh cuairteachaidh aonaichte agus PCB bòrd density, Signal Integrity has become one of the issues that must be concerned in high-speed digital PCB design. The parameters of components and PCB board, the layout of components on PCB board, the wiring of high-speed Signal line and other factors, Can cause problems with signal integrity.

For PCB layouts, signal integrity requires a board layout that does not affect signal timing or voltage, while for circuit wiring, signal integrity requires termination elements, layout strategies, and wiring information. Faodaidh astar comharra àrd air PCB, suidheachadh ceàrr de phàirtean deireannach, no sreangadh ceàrr de chomharran àrd-astar duilgheadasan iomlanachd chomharran adhbhrachadh, a dh ’fhaodadh gun toir an siostam a-mach dàta ceàrr, gum bi an cuairteachadh ag obair gu neo-iomchaidh no gun a bhith ag obair idir. Tha mar a ghabhas làn aire a thoirt do ionracas comharran agus ceumannan smachd èifeachdach a ghabhail ann an dealbhadh PCB air a thighinn gu bhith na chuspair teth ann an gnìomhachas dealbhaidh PCB.

Signal integrity Problem Good signal integrity means that the signal can respond with the correct timing and voltage level values when required. Air an làimh eile, nuair nach bi an comharra a ’freagairt gu ceart, tha duilgheadas iomlanachd comharra ann. Faodaidh duilgheadasan ionracas comharran leantainn gu no a ’leantainn gu gluasad comharran, mearachdan ùineachaidh, dàta ceàrr, loidhnichean seòlaidh is smachd, agus mì-obrachadh an t-siostaim, no eadhon tubaist siostam. Ann am pròiseas cleachdadh dealbhaidh PCB, tha daoine air mòran de riaghailtean dealbhaidh PCB a chruinneachadh. Ann an dealbhadh PCB, faodar ionracas comharran PCB a choileanadh nas fheàrr le bhith a ’toirt iomradh faiceallach air na riaghailtean dealbhaidh sin.

Nuair a bhios sinn a ’dealbhadh PCB, bu chòir dhuinn an toiseach fiosrachadh dealbhaidh a’ bhòrd cuairteachaidh gu lèir a thuigsinn, a tha sa mhòr-chuid a ’toirt a-steach:

1. The number of devices, device size, device package, chip rate, whether PCB is divided into low speed, medium speed and high speed area, which is the interface input and output area;

2. The overall layout requirements, device layout location, whether there is a high power device, chip device heat dissipation special requirements;

3. Seòrsa de loidhne chomharran, astar agus stiùireadh tar-chuir, riatanasan smachd impedance de loidhne chomharran, stiùireadh astar bus agus suidheachadh dràibhidh, prìomh chomharran agus ceumannan dìon;

4. Seòrsa solar cumhachd, seòrsa talmhainn, riatanasan fulangas fuaim airson solar cumhachd agus talamh, suidheachadh agus cuairteachadh solar cumhachd agus plèana talmhainn;

5. Seòrsan agus ìrean de loidhnichean gleoc, stòr agus stiùireadh loidhnichean cloc, riatanasan dàil cloc, riatanasan loidhne as fhaide.

Dealbhadh sreathach PCB

An dèidh tuigse fhaighinn air fiosrachadh bunaiteach a ’bhùird cuairteachaidh, feumar riatanasan dealbhaidh cosgais bòrd cuairteachaidh agus ionracas nan comharran a thomhas, agus àireamh reusanta de shreathan wiring a thaghadh. At present, the circuit board has gradually developed from single layer, double layer and four layer to more multi-layer circuit board. Multi-layer PCB design can improve the reference surface of signal routing and provide backflow path for signal, which is the main measure to achieve good signal integrity. When designing PCB layering, follow the following rules:

1. Tha e nas fheàrr an plèana iomraidh a bhith na phlèana talmhainn. Faodar an dà chuid solar cumhachd agus plèana talmhainn a chleachdadh mar phlèana iomraidh, agus tha gnìomh dìon sònraichte aig gach cuid. Ach, tha buaidh sgèith a ’phlèana solar cumhachd mòran nas ìsle na buaidh a’ phlèana talmhainn air sgàth cho cudromach sa tha e agus an eadar-dhealachadh a dh’fhaodadh a bhith ann eadar am plèana solar cumhachd agus an ìre iomraidh talmhainn.

2. Digital circuit and analog circuit are layered. Far a bheil cosgaisean dealbhaidh a ’ceadachadh, tha e nas fheàrr cuairtean didseatach agus analog a chuir air dòigh air sreathan fa leth. If must want to arrange in same wiring layer, can use ditch, add earthing line, the method such as dividing line to remedy. Feumar cumhachd agus talamh analog agus didseatach a sgaradh, gun a bhith measgaichte a-riamh.

3. Chan eil prìomh shlighe chomharran nan sreathan faisg air làimh a ’dol thairis air an àite sgaradh. Bidh comharran a ’cruthachadh lùb chomharran mòr air feadh na roinne agus a’ gineadh rèididheachd làidir. If the signal cable must cross the area when the ground cable is divided, a single point can be connected between the ground to form a connection bridge between the two ground points, and then the cable can be routed through the connection bridge.

4. Bu chòir gum biodh plèana talmhainn gu tur coileanta fo uachdar na co-phàirt. Feumar ionracas a ’phlèana talmhainn a chumail cho fada‘ s as urrainn airson a ’phlàta multilayer. Mar as trice chan fhaod loidhnichean comharra ruith anns an itealan talmhainn.

Bu chòir plèana talmhainn faisg air làimh a bhith aig 5, tricead àrd, astar àrd, gleoc agus prìomh loidhnichean comharra eile. In this way, the distance between signal line and ground line is only the distance between PCB layers, so the actual current always flows in the ground line directly below the signal line, forming the smallest signal loop area and reducing radiation.

How to design the signal of integrity PCB

PCB layout design

Is e cruth dealbhadh ionracas comharran bòrd clò-bhuailte cruth agus uèirleadh, a tha gu dìreach ceangailte ri coileanadh PCB. Prior to layout, the PCB size must be determined to meet the function at the lowest possible cost. Ma tha am PCB ro mhòr agus air a chuairteachadh, faodaidh an loidhne tar-chuir a bhith glè fhada, a ’leantainn gu barrachd bacadh, nas lugha de dh’ ionnsaigh fuaim, agus barrachd cosgais. Ma tha na co-phàirtean air an cur còmhla, tha sgaoileadh teas truagh, agus faodaidh crosstalk càraid tachairt ann an uèirleadh faisg air làimh. Mar sin, feumaidh an dealbhadh a bhith stèidhichte air aonadan gnìomh a ’chuairt, fhad‘ s a thathar a ’beachdachadh air co-fhreagarrachd electromagnetic, dissipation teas agus factaran eadar-aghaidh.

Nuair a bhios tu a ’cur a-mach PCB le comharran measgaichte didseatach agus analog, na bi a’ measgachadh comharran didseatach agus analog. Ma feumar comharran analog agus didseatach a mheasgachadh, bi cinnteach gun loidhne thu gu dìreach gus buaidh tar-cheangail a lughdachadh. Bu chòir an cuairteachadh didseatach, an cuairteachadh analog, agus an cuairteachadh gineadh fuaim air a ’bhòrd cuairteachaidh a sgaradh, agus bu chòir an cuairteachadh mothachail a bhith air a stiùireadh an toiseach, agus bu chòir cuir às don t-slighe ceangail eadar na cuairtean. Gu sònraichte, smaoinich air a ’ghleoc, ath-shuidheachadh agus briseadh a-steach sreathan, na bi co-shìnte ris na loidhnichean sin leis na loidhnichean tionndaidh àrd gnàthach, air an làimh eile gu furasta air am milleadh le comharran coupling electromagnetic, ag adhbhrachadh ath-shuidheachadh no casg gun dùil. The overall layout should follow the following principles:

1. Bu chòir cruth farsaingeachd eadar-dhealaichte a bhith aig cruth sgaradh gnìomh, cuairt analog agus cuairt didseatach air PCB.

2. A rèir pròiseas nan comharran cuairteachaidh gus na h-aonadan cuairteachaidh gnìomh a chuir air dòigh, gus am bi an comharra a ’sruthadh gus an aon taobh a chumail suas.

3. Take the core components of each functional circuit unit as the center, and other components are arranged around it.

4. Shorten the connection between high-frequency components as much as possible and try to reduce their distribution parameters.

5. Cha bu chòir co-phàirtean le dragh furasta a bhith ro fhaisg air a chèile, bu chòir co-phàirtean cur-a-steach agus toraidh a bhith fada air falbh.

How to design the signal of integrity PCB

Dealbhadh wiring PCB

Bu chòir a h-uile loidhne chomharran a bhith air a seòrsachadh mus tèid uèirichean PCB a dhèanamh. First of all, clock line, sensitive signal line, and then high-speed signal line, in order to ensure that this kind of signal through the hole is enough, distribution parameters of good characteristics, and then general unimportant signal line.

Incompatible signal lines should be far away from each other and do not parallel wiring, such as digital and analog, high speed and low speed, high current and small current, high voltage and low voltage. Bu chòir càbaill comharran air diofar shreathan a bhith air an stiùireadh gu dìreach ri chèile gus crosstalk a lughdachadh. Tha e nas fheàrr rèiteachadh loidhnichean comharra a rèir stiùireadh sruthadh a ’chomharra. Cha bu chòir loidhne comharra toraidh cuairteachaidh a thoirt air ais gu raon loidhne nan comharran cuir a-steach. High-speed signal lines should be kept as short as possible to avoid interfering with other signal lines. Air a ’phannal dùbailte, ma tha sin riatanach, faodar an uèir talmhainn iomallachd a chuir ris air gach taobh den loidhne chomharran àrd-astar. Bu chòir a h-uile loidhne gleoc àrd-astar air a ’bhòrd multilayer a bhith air a dhìon a rèir faid nan loidhnichean gleoc.

Is iad na prionnsapalan coitcheann airson uèirleadh:

1. Cho fad ‘s as urrainn dhut dealbhadh wiring dùmhlachd ìosal a thaghadh, agus uèirleadh chomharran cho fad‘ s a ghabhas tiugh co-chòrdail, cuideachail ri maids bacadh. Airson cuairteachadh rf, faodaidh dealbhadh mì-reusanta stiùireadh loidhne chomharran, leud agus farsaingeachd loidhne a bhith ag adhbhrachadh tar-chur eadar loidhnichean tar-chuir comharran.

2. Cho fad ‘s as urrainn gus uèirichean cuir a-steach agus toraidh faisg air làimh agus uèirleadh co-shìnte astar fada a sheachnadh. Gus lughdachadh crosstalk de loidhnichean comharran co-shìnte, faodar an farsaingeachd eadar loidhnichean comharran a mheudachadh, no faodar criosan aonranachd a chuir a-steach eadar loidhnichean comharran.

3. Bidh leud na loidhne air PCB co-ionnan agus cha tachair mùthadh leud loidhne. Cha bu chòir lùb wiring PCB oisean 90 ceum a chleachdadh, bu chòir dhaibh arc no 135 ceum Angle a chleachdadh, cho fad ‘s a ghabhas gus leantainneachd bacadh loidhne a chumail suas.

4. Minimize the area of the current loop. The external radiation intensity of current-carrying circuit is proportional to the current passing through, the loop area and the square of signal frequency. Reducing the current loop area can reduce the ELECTROMAGNETIC interference of PCB.

5. Cho fad ‘s as urrainn gus fad na h-uèir a lughdachadh, leud an uèir a mheudachadh, tha e cuideachail airson a bhith a’ lughdachadh bacadh an uèir.

6. Airson comharran smachd suidse, bu chòir an àireamh de uèirichean PCB SIGNAL a dh ’atharraicheas an stàit aig an aon àm a lughdachadh cho fad‘ s a ghabhas.