Եթե ​​այս խելացի դարաշրջանում, այս ոլորտում, ցանկանում եք հմտություն ունենալ FPGA- ում, ապա աշխարհը ձեզ լքելու է, The Times- ը `ձեզ:

Մտածումներ բարձր արագությամբ համակարգի համար PCB սերդերի կիրառման հետ կապված դիզայնը հետևյալն է.

(1) Microstrip և Stripline էլեկտրագծեր:

Microstrip գծերը էլեկտրագծեր են անցնում ազդանշանային (GND կամ Vcc) արտաքին ազդանշանային շերտի վրա, որոնք առանձնացված են էլեկտրական միջավայրով `նվազեցնելու համար ուշացումները. Theապավենի լարերն անցնում են ազդանշանային ներքին շերտում ՝ երկու տեղեկատու հարթությունների միջև (GND կամ Vcc) ավելի մեծ տարողունակ ռեակտիվության, ավելի հեշտ դիմադրողականության վերահսկման և ավելի մաքուր ազդանշանի համար, ինչպես ցույց է տրված նկարում:

Microstrip գիծը և շերտի գիծը լավագույնն են էլեկտրագծերի համար

(2) բարձր արագությամբ դիֆերենցիալ ազդանշանի միացում:

Բարձր արագությամբ դիֆերենցիալ ազդանշանի զույգի միացման ընդհանուր մեթոդները ներառում են Edge Coupled microstrip (վերին շերտ), Edge Coupled ժապավենի գիծը (ներկառուցված ազդանշանի շերտ, հարմար է արագընթաց SERDES դիֆերենցիալ ազդանշանային զույգի համար) և Broadside Coupled microstrip, ինչպես ցույց է տրված նկարում:

Բարձր արագությամբ դիֆերենցիալ ազդանշանային զույգի էլեկտրալարեր

(3) շրջանցման հզորություն (շրջանցող կոնդենսատոր):

Շրջանցող կոնդենսատորը փոքր կոնդենսատոր է `շատ ցածր սերիայի դիմադրությամբ, որը հիմնականում օգտագործվում է բարձր արագության փոխակերպման ազդանշաններում բարձր հաճախականության միջամտությունը զտելու համար: Գոյություն ունեն երեք տեսակի շրջանցող կոնդենսատորներ, որոնք հիմնականում կիրառվում են FPGA համակարգում. Բարձր արագությամբ համակարգ (100 ՄՀց ~ 1 ԳՀց), որը սովորաբար օգտագործվում են շրջանցող կոնդենսատորները տատանվում են 0.01nF- ից մինչև 10nF ՝ ընդհանուր առմամբ բաշխված Vcc- ից 1 սմ հեռավորության վրա: Միջին արագության համակարգ (ավելի քան տասը MHZ 100 ՄՀց), ընդհանուր շրջանցման կոնդենսատորի միջակայքը 47nF- ից մինչև 100nF տանտալ կոնդենսատոր է, ընդհանրապես Vcc- ից 3 սմ հեռավորության վրա; Lowածր արագությամբ համակարգ (10 ՄՀց-ից պակաս), սովորաբար օգտագործվող շրջանցող կոնդենսատորի միջակայքը 470nF- ից մինչև 3300nF կոնդենսատոր է, PCB- ի դասավորությունը համեմատաբար անվճար է:

(4) Տարողունակության օպտիմալ լարեր:

Capacitor wiring can follow the following design guidelines, as shown.

Տարողունակ օպտիմալ էլեկտրագծեր

Capacitive pin բարձիկներ միացված են մեծ չափերի միջոցով անցքերի միջոցով (Via) `միացման ռեակտիվությունը նվազեցնելու համար:

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.

Օգտագործվել են LESR կոնդենսատորներ (ցածր արդյունավետ շարքի դիմադրություն):

GND- ի յուրաքանչյուր քորոց կամ անցք պետք է միացված լինի գրունտային հարթությանը:

(5) Բարձր արագությամբ համակարգի ժամացույցի միացման հիմնական կետերը:

Խուսափեք զիգզագի ոլորումից և հնարավորինս ուղիղ ժամացույցներից:

Փորձեք անցնել մեկ ազդանշանային շերտում:

Հնարավորինս մի՛ օգտագործեք անցքեր, քանի որ անցքերն ուժեղ անդրադարձման և դիմադրության անհամապատասխանություններ կներկայացնեն:

Վերին շերտում հնարավորինս օգտագործեք միկրոսկրային լարեր, որպեսզի խուսափեք անցքերի օգտագործումից և նվազագույնի հասցնեք ազդանշանի հետաձգումը:

Տեղադրեք գրունտային հարթությունը հնարավորինս ժամացույցի ազդանշանի շերտի մոտ `աղմուկը և խաչմերուկը նվազեցնելու համար: Եթե ​​օգտագործվում է ներքին ազդանշանային շերտ, ժամացույցի ազդանշանի շերտը կարող է տեղադրվել երկու ստորգետնյա հարթությունների միջև `աղմուկը և միջամտությունը նվազեցնելու համար: Կարճացրեք ազդանշանի ուշացումը:

Clockամացույցի ազդանշանը պետք է ճիշտ համապատասխանի դիմադրությանը:

(6) Բարձր արագությամբ համակարգի միացման և լարերի միացման գործում ուշադրության կարիք ունեցող հարցերը:

Note the impedance matching of the differential signal.

Ուշադրություն դարձրեք դիֆերենցիալ ազդանշանի գծի լայնությանը, որպեսզի այն հանդուրժի ազդանշանի բարձրացման կամ ընկնելու ժամանակի 20% -ը:

Համապատասխան միակցիչներով միակցիչի անվանական հաճախականությունը պետք է համապատասխանի դիզայնի ամենաբարձր հաճախականությանը:

Geույգ-կողային զուգավորումն անհրաժեշտ է օգտագործել հնարավորինս ՝ լայն զույգերի զուգավորումից խուսափելու համար, 3S կոտորակային կանոնը ՝ ավելորդ զուգավորումից կամ խաչբառից խուսափելու համար:

(7) Նշումներ բարձր արագությամբ համակարգերի համար աղմուկի զտման վերաբերյալ:

Նվազեցրեք ցածր հաճախականության միջամտությունը (1 ԿՀց -ից ցածր), որն առաջանում է էներգիայի աղբյուրի աղմուկից, և էներգապաշտպան աղբյուրի մուտքի յուրաքանչյուր ծայրում ավելացրեք պաշտպանիչ կամ զտիչ միացում:

Ավելացրեք 100F էլեկտրոլիտային կոնդենսատորի ֆիլտր յուրաքանչյուր վայրում, որտեղ էլեկտրամատակարարումը մտնում է PCB:

Բարձր հաճախականությամբ աղմուկը նվազեցնելու համար յուրաքանչյուր Vcc- ի և GND- ի մեջ տեղադրեք որքան հնարավոր է տարանջատման կոնդենսատորներ:

Տեղադրեք Vcc և GND ինքնաթիռները զուգահեռաբար, դրանք առանձնացրեք դիէլեկտրիկներով (օրինակ ՝ FR-4PCB) և տեղադրեք շրջանցող կոնդենսատորներ այլ շերտերում:

(8) Ground Bounce բարձր արագությամբ համակարգ

Փորձեք ավելացնել անջատման կոնդենսատոր յուրաքանչյուր Vcc/GND ազդանշանային զույգին:

Շարժիչային հզորության պահանջը նվազեցնելու համար բարձր արագությամբ շրջադարձային ազդանշանների ելքային վերջում ավելացվում է արտաքին բուֆեր:

«Դանդաղ թեքություն» (ցածր բարձրացում) ռեժիմը սահմանվել է ելքային ազդանշանների համար, որոնք չեն պահանջում կոշտ արագություն:

Վերահսկել բեռի ռեակտիվությունը:

Նվազեցրեք ժամացույցի շրջադարձի ազդանշանը կամ հնարավորինս հավասարաչափ բաշխեք չիպի շուրջը:

Հաճախ շրջվող ազդանշանը հնարավորինս մոտ է չիպի GND կապին:

Սինքրոն ժամանակային սխեմայի նախագծումը պետք է խուսափի ելքի ակնթարթային հակադարձումից:

Էներգամատակարարման և հողի շեղումը կարող է դեր խաղալ ընդհանուր ինդուկտիվության մեջ: