PCB deseñar un método de enrutamento de sinal de entrada analóxico de alta velocidade

Canto maior sexa o ancho da liña, máis forte será a capacidade anti-interferencia e mellor será a calidade do sinal (a influencia do efecto da pel). Pero ao mesmo tempo, debe garantirse o requisito dunha impedancia característica de 50Ω. Placa FR4 normal, a impedancia de 6MIL de ancho de superficie é de 50Ω. Obviamente, isto non pode cumprir os requisitos de calidade do sinal da entrada analóxica de alta velocidade, polo que xeralmente usamos oco GND02 e deixamos que se refira á capa ART03. Deste xeito, o sinal diferencial pódese contar como 12/10 e a liña única pódese contar como 18MIL. (Ten en conta que o ancho da liña supera os 18 MIL e, a continuación, a ampliación non ten sentido)

Método e regras de enrutamento do sinal de entrada analóxica de alta velocidade de deseño de PCB

O CLINE resaltado en verde na figura refírese á entrada analóxica de alta velocidade unilínea e diferencial da capa ART03. Ao facelo, hai que tratar algúns detalles:

(1) A parte de simulación da capa SUPERIOR debe empaquetarse, como se mostra na figura anterior. Nótese que a distancia desde o cobre terrestre ata a entrada analóxica CLINE debe ser de 3W, é dicir, o AIRGAP desde o bordo do cobre ata CLINE é o dobre do ancho da liña. Segundo algúns cálculos e simulacións teóricas electromagnéticas, o campo magnético e o campo eléctrico das liñas de sinal no PCB distribúense principalmente dentro do rango de 3W. (A interferencia de ruído dos sinais circundantes é inferior ou igual ao 1 %).

(2) O cobre GND da capa positiva da área analóxica tamén debe estar illado da área dixital circundante, é dicir, todas as capas están illadas.

(3) Para o baleirado de GND02, normalmente vaciamos toda esta área, polo que a operación é relativamente sinxela e non hai ningún problema. Pero tendo en conta os detalles ou para facelo mellor, só podemos baleirar a parte do cableado de entrada analóxica, por suposto, o mesmo que a capa SUPERIOR, a zona de 3W. Isto pode garantir a calidade do sinal e a planitude do taboleiro. O resultado do procesamento é o seguinte:

Método e regras de enrutamento do sinal de entrada analóxica de alta velocidade de deseño de PCB

Deste xeito, o camiño de retorno do sinal de entrada analóxico de alta velocidade pódese refluir rapidamente na capa GND02. É dicir, o camiño de retorno ao chan simulado faise máis curto.

(4) Perfore irregularmente un gran número de vías GND ao redor do sinal analóxico de alta velocidade para que o sinal analóxico volva a fluír rapidamente. Tamén pode absorber o ruído.

Deseño de PCB regras de enrutamento de sinal de entrada analóxica de alta velocidade

Regra 1: regras de blindaxe de enrutamento de sinal de PCB de alta velocidade No deseño de PCB de alta velocidade, o enrutamento das liñas de sinal de alta velocidade clave, como os reloxos, debe ser blindado. Se non hai escudo ou só unha parte del, provocará fugas EMI. Recoméndase que o cable apantallado estea conectado a terra cun orificio por cada 1000 mil.

Método e regras de enrutamento do sinal de entrada analóxica de alta velocidade de deseño de PCB

Regra 2: regras de enrutamento de sinal de alta velocidade en bucle pechado

Debido á crecente densidade de placas de PCB, moitos enxeñeiros de PCB LAYOUT son propensos a cometer un erro no proceso de enrutamento, é dicir, redes de sinal de alta velocidade, como sinais de reloxo, que producen resultados en bucle pechado ao enrutar PCB multicapa. Como resultado de tal bucle pechado, producirase unha antena de bucle, que aumentará a intensidade radiada da EMI.

Método e regras de enrutamento do sinal de entrada analóxica de alta velocidade de deseño de PCB

Regra 3: regras de bucle aberto de enrutamento de sinal de alta velocidade

A regra 2 menciona que o lazo pechado dos sinais de alta velocidade provocará radiación EMI, pero o lazo aberto tamén provocará radiación EMI.

Redes de sinal de alta velocidade, como sinais de reloxo, unha vez que se produce un resultado de bucle aberto cando se encamiña a PCB multicapa, producirase unha antena lineal, o que aumenta a intensidade da radiación EMI.

Método e regras de enrutamento do sinal de entrada analóxica de alta velocidade de deseño de PCB

Regra 4: regra de continuidade da impedancia característica do sinal de alta velocidade

Para sinais de alta velocidade, a impedancia característica debe ser a continuidade ao cambiar entre capas, se non, aumentará a radiación EMI. Noutras palabras, o ancho do cableado da mesma capa debe ser continuo e a impedancia do cableado de diferentes capas debe ser continua.

Método e regras de enrutamento do sinal de entrada analóxica de alta velocidade de deseño de PCB

Regra 5: regras de dirección de cableado para o deseño de PCB de alta velocidade

O cableado entre dúas capas adxacentes debe seguir o principio de cableado vertical, se non, provocará a diafonía entre as liñas e aumentará a radiación EMI.

En resumo, as capas de cableado adxacentes seguen as direccións de cableado horizontal e vertical, e o cableado vertical pode suprimir a diafonía entre as liñas.

Método e regras de enrutamento do sinal de entrada analóxica de alta velocidade de deseño de PCB

Regra 6: Regras de estrutura topolóxica no deseño de PCB de alta velocidade

No deseño de PCB de alta velocidade, o control da impedancia característica da placa de circuíto e o deseño da estrutura topolóxica en condicións de carga múltiple determinan directamente o éxito ou o fracaso do produto.

A figura mostra unha topoloxía en cadea de margaritas, que é xeralmente beneficiosa cando se usa nuns poucos Mhz. Recoméndase usar unha estrutura simétrica en forma de estrela na parte traseira no deseño de PCB de alta velocidade.

Método e regras de enrutamento do sinal de entrada analóxica de alta velocidade de deseño de PCB

Regra 7: regra da resonancia da lonxitude da traza

Comproba se a lonxitude da liña de sinal e a frecuencia do sinal constitúen resonancia, é dicir, cando a lonxitude do cableado é un múltiplo enteiro da lonxitude de onda do sinal 1/4, o cableado resoará e a resonancia irradiará ondas electromagnéticas. e provocar interferencias.