Ako u ovom inteligentnom dobu, na ovom polju, želite imati vještinu u FPGA, tada će vas svijet napustiti, a Times će vas napustiti.

Razmatranja za sustav velike brzine PCB dizajn koji se odnosi na aplikacije serdes je sljedeći:

(1) Mikrotrakasto i Stripline ožičenje.

Mikrotrakaste linije ožičene su preko vanjskog signalnog sloja referentne ravnine (GND ili Vcc) odvojene električnim medijima kako bi se smanjila kašnjenja; Žice vrpce prolaze u unutarnjem signalnom sloju između dvije referentne ravnine (GND ili Vcc) radi veće kapacitivne reaktancije, lakše kontrole impedancije i čišćeg signala, kao što je prikazano na slici.

Mikrotrakasta linija i linija trake najbolje su za ožičenje

(2) ožičenje diferencijalnog signala velike brzine.

Uobičajene metode ožičenja za par diferencijalnih signala velikih brzina uključuju rubnu mikrotraku (gornji sloj), rubnu liniju vrpce (ugrađeni signalni sloj, pogodan za par diferencijalnih signala SERDES velikih brzina) i širokopojasnu mikrotraku, kako je prikazano na slici.

Ožičenje parova diferencijalnih signala velike brzine

(3) zaobilazni kapacitet (BypassCapacitor).

Zaobilazni kondenzator je mali kondenzator s vrlo niskom serijskom impedancijom, koji se uglavnom koristi za filtriranje visokofrekventnih smetnji u konverzijskim signalima velike brzine. Postoje tri vrste zaobilaznih kondenzatora koji se uglavnom primjenjuju u FPGA sustavu: sustav velike brzine (100MHz ~ 1GHz) koji se obično koristi zaobilaznim kondenzatorima u rasponu od 0.01 nF do 10 nF, općenito raspoređeni unutar 1 cm od Vcc; Sustav srednje brzine (više od deset MHZ 100 MHz), uobičajeni opseg zaobilaznih kondenzatora je 47nF do 100nF tantalni kondenzator, općenito unutar 3 cm od Vcc; Sustav niske brzine (manji od 10 MHZ), uobičajeno raspon zaobilaznih kondenzatora je 470nF do 3300nF, raspored na PCB-u je relativno besplatan.

(4) Ožičenje optimalnog kapaciteta.

Ožičenje kondenzatora može slijediti sljedeće smjernice za projektiranje, kao što je prikazano.

Kapacitivno optimalno ožičenje

Kapacitivni jastučići s pinom spojeni su pomoću velikih veličina kroz rupe (Via) kako bi se smanjila reaktanca spajanja.

Use a short, wide wire to connect the pad of the capacitor pin to the hole, or directly connect the pad of the capacitor pin to the hole.

Korišteni su kondenzatori LESR (Low Effective Series Resistance).

Svaki GND pin ili rupa treba biti spojen na ravninu uzemljenja.

(5) Ključne točke ožičenja sustava brzih sustava.

Izbjegavajte navijanje cik -cak i satove usmjeravajte što je moguće ravno.

Pokušajte usmjeriti u jednom sloju signala.

Ne koristite što je više moguće prolaznih otvora jer će prodorne rupe unijeti jaku refleksiju i neusklađenost impedanse.

Koristite mikrotrakasto ožičenje u gornjem sloju što je više moguće kako biste izbjegli uporabu rupa i smanjili kašnjenje signala.

Postavite ravninu uzemljenja blizu sloja signalnog sata što je više moguće kako biste smanjili šum i preslušavanje. Ako se koristi unutarnji signalni sloj, signalni sloj takta može se staviti u dvije uzemljene ravnine kako bi se smanjila buka i smetnje. Skratiti kašnjenje signala.

Signal sata treba ispravno uskladiti impedanciju.

(6) Pitanja koja zahtijevaju pozornost pri spajanju i ožičenju sustava velikih brzina.

Note the impedance matching of the differential signal.

Obratite pozornost na širinu diferencijalne signalne linije tako da može podnijeti 20% vremena porasta ili pada signala.

S odgovarajućim konektorima, nazivna frekvencija konektora trebala bi odgovarati najvećoj frekvenciji dizajna.

Spoj rubnih parova treba koristiti što je više moguće kako bi se izbjeglo spajanje širokopojasnih parova, potrebno je koristiti 3S frakcijsko pravilo kako bi se izbjeglo prekomjerno spajanje ili križaljka.

(7) Napomene o filtriranju buke za sustave velike brzine.

Smanjite smetnje niske frekvencije (ispod 1KHz) uzrokovane šumom izvora napajanja i dodajte zaštitni ili filtrirajući krug na svakom pristupnom kraju izvora napajanja.

Dodajte filter elektrolitskog kondenzatora 100F na svako mjesto gdje napajanje ulazi u tiskanu ploču.

Kako biste smanjili visokofrekventni šum, postavite što je moguće više kondenzatora za razdvajanje na svaki Vcc i GND.

Paralelno postavite ravnine Vcc i GND, odvojite ih dielektrikom (poput FR-4PCB) i postavite zaobilazne kondenzatore u druge slojeve.

(8) Sustav velike brzine Ground Bounce

Pokušajte dodati kondenzator za razdvajanje svakom paru Vcc/GND signala.

Vanjski međuspremnik dodaje se na izlazni kraj signala preokreta velike brzine, poput brojača, kako bi se smanjio zahtjev za voznim kapacitetom.

Način Slow Slew (niski nagib) postavljen je za izlazne signale koji ne zahtijevaju oštru brzinu.

Kontrolirajte reaktans opterećenja.

Smanjite signal okretanja sata ili ga rasporedite što je moguće ravnomjernije po čipu.

Signal koji se često okreće što je moguće bliže GND pinu čipa.

Dizajn sinkronog vremenskog kruga trebao bi izbjeći trenutni preokret izlaza.

Preusmjeravanje napajanja i mase može imati ulogu u ukupnoj induktivnosti.