अगर इस बुद्धिमान युग में, इस क्षेत्र में, आप FPGA में कौशल रखना चाहते हैं, तो दुनिया आपको छोड़ देगी, टाइम्स आपको छोड़ देगा।

उच्च गति प्रणाली के लिए विचार पीसीबी सर्डेस अनुप्रयोगों से संबंधित डिजाइन इस प्रकार हैं:

(1) माइक्रोस्ट्रिप और स्ट्रिपलाइन वायरिंग।

माइक्रोस्ट्रिप लाइनें देरी को कम करने के लिए विद्युत मीडिया द्वारा अलग किए गए संदर्भ विमान (जीएनडी या वीसीसी) की बाहरी सिग्नल परत पर तारों को तार कर रही हैं; रिबन तारों को दो संदर्भ विमानों (GND या Vcc) के बीच आंतरिक सिग्नल परत में अधिक कैपेसिटिव रिएक्शन, आसान प्रतिबाधा नियंत्रण और क्लीनर सिग्नल के लिए रूट किया जाता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

वायरिंग के लिए माइक्रोस्ट्रिप लाइन और स्ट्रिप लाइन सर्वश्रेष्ठ हैं

(2) हाई-स्पीड डिफरेंशियल सिग्नल वायरिंग।

हाई-स्पीड डिफरेंशियल सिग्नल पेयर के लिए सामान्य वायरिंग विधियों में एज कपल्ड माइक्रोस्ट्रिप (टॉप लेयर), एज कपल्ड रिबन लाइन (एम्बेडेड सिग्नल लेयर, हाई-स्पीड SERDES डिफरेंशियल सिग्नल पेयर के लिए उपयुक्त) और ब्रॉडसाइड कपल माइक्रोस्ट्रिप शामिल हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।

हाई स्पीड डिफरेंशियल सिग्नल पेयर वायरिंग

(3) बाईपास कैपेसिटेंस (बाईपास कैपेसिटर)।

बाईपास कैपेसिटर बहुत कम श्रृंखला प्रतिबाधा वाला एक छोटा संधारित्र है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से उच्च गति रूपांतरण संकेतों में उच्च आवृत्ति हस्तक्षेप को फ़िल्टर करने के लिए किया जाता है। मुख्य रूप से FPGA सिस्टम में तीन प्रकार के बाईपास कैपेसिटर लागू होते हैं: हाई-स्पीड सिस्टम (100MHz ~ 1GHz) आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले बाईपास कैपेसिटर 0.01nF से 10nF तक होते हैं, जो आमतौर पर Vcc से 1cm के भीतर वितरित होते हैं; मध्यम गति प्रणाली (दस मेगाहर्ट्ज से अधिक 100 मेगाहर्ट्ज), सामान्य बाईपास कैपेसिटर रेंज 47 एनएफ से 100 एनएफ टैंटलम कैपेसिटर है, आमतौर पर वीसीसी के 3 सेमी के भीतर; लो-स्पीड सिस्टम (10 मेगाहर्ट्ज से कम), आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला बाईपास कैपेसिटर रेंज 470nF से 3300nF कैपेसिटर है, पीसीबी पर लेआउट अपेक्षाकृत मुफ्त है।

(४) कैपेसिटेंस इष्टतम वायरिंग।

कैपेसिटर वायरिंग निम्नलिखित डिज़ाइन दिशानिर्देशों का पालन कर सकती है, जैसा कि दिखाया गया है।

कैपेसिटिव इष्टतम वायरिंग

कैपेसिटिव पिन पैड कपलिंग रिएक्शन को कम करने के लिए छेद (वाया) के माध्यम से बड़े आकार का उपयोग करके जुड़े होते हैं।

कैपेसिटर पिन के पैड को छेद से जोड़ने के लिए एक छोटे, चौड़े तार का उपयोग करें, या कैपेसिटर पिन के पैड को सीधे छेद से कनेक्ट करें।

LESR कैपेसिटर (कम प्रभावी श्रृंखला प्रतिरोध) का उपयोग किया गया था।

प्रत्येक GND पिन या होल को ग्राउंड प्लेन से जोड़ा जाना चाहिए।

(५) हाई-स्पीड सिस्टम क्लॉक वायरिंग के प्रमुख बिंदु।

ज़िगज़ैग वाइंडिंग से बचें और घड़ियों को यथासंभव सीधा करें।

सिंगल सिग्नल लेयर में रूट करने का प्रयास करें।

जितना संभव हो थ्रू-होल का उपयोग न करें, क्योंकि थ्रू-होल मजबूत प्रतिबिंब और प्रतिबाधा बेमेल का परिचय देंगे।

छेद के उपयोग से बचने और सिग्नल की देरी को कम करने के लिए जितना संभव हो शीर्ष परत में माइक्रोस्ट्रिप वायरिंग का उपयोग करें।

जहां तक ​​संभव हो शोर और क्रॉसस्टॉक को कम करने के लिए ग्राउंड प्लेन को क्लॉक सिग्नल लेयर के पास रखें। यदि एक आंतरिक सिग्नल परत का उपयोग किया जाता है, तो शोर और हस्तक्षेप को कम करने के लिए क्लॉक सिग्नल परत को दो ग्राउंड प्लेन के बीच सैंडविच किया जा सकता है। सिग्नल देरी को छोटा करें।

घड़ी संकेत सही ढंग से प्रतिबाधा मिलान किया जाना चाहिए।

(६) हाई-स्पीड सिस्टम कपलिंग और वायरिंग में जिन मामलों पर ध्यान देने की आवश्यकता है।

अंतर संकेत के प्रतिबाधा मिलान पर ध्यान दें।

डिफरेंशियल सिग्नल लाइन की चौड़ाई पर ध्यान दें ताकि यह सिग्नल के बढ़ने या गिरने के समय का 20% सहन कर सके।

उपयुक्त कनेक्टर्स के साथ, कनेक्टर की रेटेड आवृत्ति को डिज़ाइन की उच्चतम आवृत्ति को पूरा करना चाहिए।

जहां तक ​​संभव हो किनारे-युगल युग्मन का उपयोग ब्रॉडसाइड-युगल युग्मन से बचने के लिए किया जाना चाहिए, अति-युग्मन या क्रॉसवर्ड से बचने के लिए 3S भिन्नात्मक नियम का उपयोग किया जाना चाहिए।

(७) उच्च गति प्रणालियों के लिए शोर फ़िल्टरिंग पर नोट्स।

पावर स्रोत शोर के कारण कम आवृत्ति हस्तक्षेप (1 किलोहर्ट्ज़ से नीचे) को कम करें, और प्रत्येक पावर स्रोत एक्सेस एंड पर शील्डिंग या फ़िल्टरिंग सर्किट जोड़ें।

प्रत्येक स्थान पर जहां बिजली की आपूर्ति पीसीबी में प्रवेश करती है, वहां 100F इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर फिल्टर जोड़ें।

उच्च-आवृत्ति शोर को कम करने के लिए, प्रत्येक Vcc और GND पर जितना संभव हो उतने डिकूपिंग कैपेसिटर लगाएं।

समानांतर में Vcc और GND विमानों को बिछाएं, उन्हें डाइलेक्ट्रिक्स (जैसे FR-4PCB) से अलग करें, और अन्य परतों में बाईपास कैपेसिटर बिछाएं।

(८) हाई स्पीड सिस्टम ग्राउंड बाउंस

प्रत्येक Vcc/GND सिग्नल जोड़ी में एक डिकूपिंग कैपेसिटर जोड़ने का प्रयास करें।

ड्राइविंग क्षमता की आवश्यकता को कम करने के लिए काउंटर जैसे हाई-स्पीड रिवर्सल सिग्नल के आउटपुट एंड में एक बाहरी बफर जोड़ा जाता है।

स्लो स्लीव (लो-राइज-स्लोप) मोड आउटपुट सिग्नल के लिए सेट किया गया था जिसमें कठोर गति की आवश्यकता नहीं थी।

नियंत्रण भार प्रतिक्रिया।

क्लॉक फ़्लिपिंग सिग्नल को कम करें, या इसे चिप के चारों ओर समान रूप से वितरित करें।

सिग्नल जो बार-बार फ़्लिप होता है वह चिप के GND पिन के जितना संभव हो उतना करीब होता है।

सिंक्रोनस टाइमिंग सर्किट के डिजाइन को आउटपुट के तात्कालिक उत्क्रमण से बचना चाहिए।

बिजली की आपूर्ति और जमीन को मोड़ना समग्र अधिष्ठापन में भूमिका निभा सकता है।