Ինտեգրալ սխեմաների ելքային անջատման արագության բարձրացման և PCB տախտակ 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. PCB- ի վրա ազդանշանի բարձր արագությունը, վերջնական բաղադրիչների սխալ տեղադրումը կամ բարձր արագության ազդանշանների սխալ էլեկտրագծերը կարող են ազդանշանի ամբողջականության խնդիրներ առաջացնել, ինչը կարող է հանգեցնել համակարգի սխալ տվյալների դուրսբերմանը, սխեման աշխատել ոչ պատշաճ կամ ընդհանրապես չաշխատել: How to take signal integrity into full consideration and take effective control measures in PCB design has become a hot topic in PCB design industry.

Signal integrity Problem Good signal integrity means that the signal can respond with the correct timing and voltage level values when required. Եվ հակառակը, երբ ազդանշանը ճիշտ չի արձագանքում, կա ազդանշանի ամբողջականության խնդիր: Ազդանշանի ամբողջականության խնդիրները կարող են հանգեցնել կամ ուղղակիորեն հանգեցնել ազդանշանի խեղաթյուրման, ժամանակի սխալների, սխալ տվյալների, հասցեի և կառավարման գծերի, ինչպես նաև համակարգի սխալ աշխատանքի կամ նույնիսկ համակարգի խափանումների: PCB նախագծման պրակտիկայի ընթացքում մարդիկ կուտակել են PCB նախագծման շատ կանոններ: PCB- ի նախագծման դեպքում PCB- ի ազդանշանի ամբողջականությունը ավելի լավ կարելի է ձեռք բերել `նախագծման այս կանոններին ուշադիր հղումով:

When designing PCB, we should first understand the design information of the whole circuit board, which mainly includes:

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. Ազդանշանային գծի տեսակը, արագությունը և փոխանցման ուղղությունը, ազդանշանի գծի դիմադրողականության վերահսկման պահանջները, ավտոբուսի արագության ուղղությունը և վարման իրավիճակը, հիմնական ազդանշանները և պաշտպանության միջոցները.

4. Էներգամատակարարման տեսակը, գրունտի տեսակը, էլեկտրամատակարարման և գրունտի նկատմամբ աղմուկի հանդուրժողականության պահանջները, էներգիայի մատակարարման և ստորգետնյա հարթության կարգավորումը և հատվածավորումը.

5. clockամացույցի գծերի տեսակները և արագությունները, ժամացույցի գծերի աղբյուրը և ուղղությունը, ժամացույցի հետաձգման պահանջները, գծերի ամենաերկար պահանջները:

PCB շերտավոր դիզայն

Տախտակի հիմնական տեղեկատվությունը հասկանալուց հետո անհրաժեշտ է կշռել տպատախտակի արժեքի և ազդանշանի ամբողջականության նախագծման պահանջները և ընտրել էլեկտրամոնտաժային շերտերի ողջամիտ քանակ: 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. Տեղեկատվական հարթությունը նախընտրելի է լինել գետնին: Both power supply and ground plane can be used as reference plane, and both have certain shielding function. Այնուամենայնիվ, էներգիայի մատակարարման ինքնաթիռի պաշտպանական ազդեցությունը շատ ավելի ցածր է, քան ցամաքային հարթությունը `դրա ավելի բարձր բնութագրական դիմադրողականության և էներգիայի մատակարարման հարթության և հղման գրունտի մակարդակի միջև ավելի մեծ պոտենցիալ տարբերության պատճառով:

2. Digital circuit and analog circuit are layered. Որտեղ նախագծման ծախսերը թույլ են տալիս, լավագույնն է թվային և անալոգային սխեմաները կազմակերպել առանձին շերտերի վրա: If must want to arrange in same wiring layer, can use ditch, add earthing line, the method such as dividing line to remedy. Անալոգային և թվային հզորությունը և հիմքը պետք է առանձնացված լինեն, երբեք չխառնվեն:

3. Հարակից շերտերի առանցքային ազդանշանային երթուղին չի հատում հատվածավորման տարածքը: Ազդանշանները կստեղծեն մեծ ազդանշանային օղակ ամբողջ տարածաշրջանում և կստեղծեն ուժեղ ճառագայթում: 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. Բաղադրիչի մակերեսից ցածր պետք է լինի համեմատաբար ամբողջական գրունտային հարթություն: Գրունտի հարթության ամբողջականությունը պետք է հնարավորինս պահպանվի բազմաշերտ ափսեի համար: Սովորաբար թույլ չի տրվում ազդանշանային գծեր աշխատել գետնի հարթությունում:

5, բարձր հաճախականությունը, բարձր արագությունը, ժամացույցը և ազդանշանային այլ առանցքային գծերը պետք է ունենան հարակից ստորգետնյա հարթություն: 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

Տպագիր տախտակի ազդանշանի ամբողջականության նախագծման բանալին դասավորությունն ու լարերն են, որն անմիջականորեն կապված է PCB- ի աշխատանքի հետ: Prior to layout, the PCB size must be determined to meet the function at the lowest possible cost. Եթե ​​PCB- ն չափազանց մեծ է և բաշխված, ապա հաղորդման գիծը կարող է շատ երկար լինել, ինչը կհանգեցնի դիմադրողականության բարձրացման, աղմուկի դիմադրության նվազման և ծախսերի ավելացման: Եթե ​​բաղադրիչները տեղակայված են միասին, ջերմության տարածումը վատ է, իսկ հարակից էլեկտրագծերում կարող է առաջանալ զուգակցման խաչմերուկ: Հետևաբար, դասավորությունը պետք է հիմնված լինի սխեմայի ֆունկցիոնալ միավորների վրա ՝ միաժամանակ հաշվի առնելով էլեկտրամագնիսական համատեղելիությունը, ջերմության տարածման և միջերեսի գործոնները:

Խառը թվային և անալոգային ազդանշաններով PCB- ի տեղադրման ժամանակ մի խառնեք թվային և անալոգային ազդանշանները: Եթե ​​անալոգային և թվային ազդանշանները պետք է խառնվեն, համոզվեք, որ ուղղահայաց գծեք ՝ խաչաձև կապի ազդեցությունը նվազեցնելու համար: Տախտակի վրա թվային սխեման, անալոգային միացումը և աղմուկ առաջացնող շղթան պետք է առանձնացված լինեն, և զգայուն միացումն առաջին հերթին պետք է ուղղվի, իսկ սխեմաների միջև միացման ուղին պետք է վերացվի: Մասնավորապես, հաշվի առեք ժամացույցը, վերակայեք և ընդհատեք գծերը, մի զուգահեռեք այս տողերը բարձր հոսանքի անջատիչ գծերին, հակառակ դեպքում դրանք հեշտությամբ վնասվում են էլեկտրամագնիսական միացման ազդանշաններից ՝ առաջացնելով անսպասելի վերագործարկում կամ ընդհատում: The overall layout should follow the following principles:

1. PCB- ի ֆունկցիոնալ բաժանման դասավորությունը, անալոգային սխեման և թվային միացումը պետք է ունենան տարբեր տարածական դասավորություն:

2. Ըստ սխեմայի ազդանշանի գործընթացի կազմակերպել ֆունկցիոնալ միացում միավորներ, այնպես, որ ազդանշանի հոսքը պահպանել նույն ուղղությունը:

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. Հեշտությամբ խանգարվող բաղադրիչները չպետք է չափազանց մոտ լինեն միմյանց, մուտքային և ելքային բաղադրիչները պետք է հեռու լինեն:

How to design the signal of integrity PCB

PCB էլեկտրագծերի նախագծում

Բոլոր ազդանշանային գծերը պետք է դասակարգվեն PCB- ի միացումից առաջ: 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. Տարբեր շերտերի վրա գտնվող ազդանշանային մալուխները պետք է ուղղահայաց ուղղվեն միմյանց ՝ խաչմերուկը նվազեցնելու համար: Ազդանշանային գծերի դասավորությունը լավագույնս դասավորված է ըստ ազդանշանի հոսքի ուղղության: Շղթայի ելքային ազդանշանային գիծը չպետք է հետադարձվի դեպի մուտքային ազդանշանի գծի տարածք: High-speed signal lines should be kept as short as possible to avoid interfering with other signal lines. Կրկնակի վահանակի վրա, անհրաժեշտության դեպքում, մեկուսացման գրունտը կարող է ավելացվել բարձր արագությամբ ազդանշանային գծի երկու կողմերում: Բազմաշերտ տախտակի վրա բարձր արագությամբ ժամացույցի բոլոր գծերը պետք է պաշտպանված լինեն ըստ ժամացույցների գծերի երկարության:

Էլեկտրագծերի տեղադրման ընդհանուր սկզբունքներն են.

1. Հնարավորության սահմաններում ընտրել ցածր խտության էլեկտրագծերի դիզայն, իսկ ազդանշանի լարերը `հնարավորինս հաստությամբ, ինչը նպաստում է դիմադրողականության համապատասխանեցմանը: RF սխեմայի համար ազդանշանային գծի ուղղության, լայնության և գծերի հեռավորության անհիմն ձևավորումը կարող է ազդանշանների փոխանցման գծերի միջև խաչաձև միջամտության պատճառ դառնալ:

2. Հնարավորինս խուսափել հարակից մուտքային և ելքային լարերից և միջքաղաքային զուգահեռ էլեկտրագծերից: Parallelուգահեռ ազդանշանային գծերի խաչմերուկը նվազեցնելու համար ազդանշանային գծերի միջև հեռավորությունը կարող է ավելացվել, կամ ազդանշանային գծերի միջև կարող է տեղադրվել մեկուսացման գոտիներ:

3. PCB- ի գծի լայնությունը պետք է լինի միասնական և գծի լայնության մուտացիա տեղի չունենա: PCB- ի էլեկտրագծերի թեքությունը չպետք է օգտագործի 90 աստիճանի անկյուն, պետք է օգտագործի աղեղ կամ 135 աստիճանի անկյուն, որքան հնարավոր է `գծի դիմադրության անընդհատությունը պահպանելու համար:

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. Հնարավորինս նվազեցնել մետաղալարերի երկարությունը, մեծացնել մետաղալարերի լայնությունը, նպաստում է մետաղալարերի դիմադրության նվազեցմանը:

6. Անջատիչների կառավարման ազդանշանների դեպքում SIGNAL PCB լարերի քանակը, որը միաժամանակ փոխում է վիճակը, պետք է հնարավորինս կրճատվի: