Apa katrampilan desain PCB sirkuit frekuensi dhuwur?

Desain PCB frekuensi dhuwur minangka proses sing rumit, lan akeh faktor sing bisa langsung mengaruhi kinerja sirkuit frekuensi dhuwur. Desain sirkuit frekuensi dhuwur lan kabel penting banget kanggo kabeh desain. Ing ngisor iki sepuluh tips kanggo desain PCB sirkuit frekuensi dhuwur utamané dianjurake:

ipcb

1. kabel Papan Multilayer

Sirkuit frekuensi dhuwur cenderung nduweni integrasi dhuwur lan kapadhetan kabel sing dhuwur. Panggunaan papan multi-lapisan ora mung perlu kanggo kabel, nanging uga minangka cara sing efektif kanggo nyuda gangguan. Ing tataran PCB Layout, pilihan cukup saka ukuran Papan dicithak karo nomer tartamtu saka lapisan bisa nggawe nggunakake lengkap lapisan penengah kanggo nyiyapake tameng, luwih éling grounding paling cedhak, lan èfèktif nyuda inductance parasitic lan shorten sinyal. dawa transmisi, nalika isih ngramut gedhe Kabeh cara iki ono gunane kanggo linuwih sirkuit frekuensi dhuwur, kayata abang amplitudo sinyal salib-gangguan. Sawetara data nuduhake yen materi sing padha digunakake, gangguan saka papan papat lapisan 20dB luwih murah tinimbang papan kaping pindho. Nanging, ana uga masalah. Sing luwih dhuwur nomer setengah lapisan PCB, proses manufaktur luwih rumit, lan biaya unit sing luwih dhuwur. Iki mbutuhake kita milih papan PCB kanthi jumlah lapisan sing cocog nalika nindakake Layout PCB. planning tata komponen cukup, lan nggunakake aturan wiring bener kanggo ngrampungake desain.

2. Sing kurang timbal mlengkung antarane pin piranti elektronik kacepetan dhuwur, luwih apik

Kabel timbal saka kabel sirkuit frekuensi dhuwur paling apik kanggo nganggo garis lurus sing lengkap, sing kudu diuripake. Bisa diuripake kanthi garis rusak 45 derajat utawa busur bunder. Keperluan iki mung digunakake kanggo nambah kekuatan mbenakake foil tembaga ing sirkuit frekuensi rendah, dene ing sirkuit frekuensi dhuwur, syarat kasebut ditemoni. Siji syarat bisa nyuda emisi eksternal lan kopling bebarengan sinyal frekuensi dhuwur.

3. Sing luwih cendhek timbal antarane pin piranti sirkuit frekuensi dhuwur, luwih apik

Intensitas radiasi sinyal kasebut sebanding karo dawa jejak garis sinyal. Sing luwih dawa timbal sinyal frekuensi dhuwur, luwih gampang kanggo pasangan kanggo komponen cedhak. Mulane, kanggo jam sinyal, osilator kristal, data DDR, garis LVDS, garis USB, garis HDMI lan garis sinyal frekuensi dhuwur liyane dibutuhake supaya cendhak sabisa.

4. Kurang lapisan timbal gantian antarane pin piranti sirkuit frekuensi dhuwur, luwih apik

Sing diarani “kurang gantian antar lapisan saka timbal, luwih apik” tegese luwih sithik vias (Via) sing digunakake ing proses sambungan komponen, luwih apik. Miturut sisih, siji liwat bisa nggawa babagan 0.5pF kapasitansi mbagekke, lan ngurangi nomer vias Ngartekno bisa nambah kacepetan lan nyuda kamungkinan saka kasalahan data.

5. Pay manungsa waé menyang “crosstalk” ngenalaken dening baris sinyal ing nuntun podo cedhak

Wiring sirkuit frekuensi dhuwur kudu mbayar manungsa waé menyang “crosstalk” ngenalaken dening nuntun podo cedhak saka garis sinyal. Crosstalk nuduhake fenomena kopling antarane garis sinyal sing ora nyambung langsung. Wiwit sinyal frekuensi dhuwur ditularake ing bentuk gelombang elektromagnetik ing sadawane jalur transmisi, garis sinyal kasebut bakal dadi antena, lan energi medan elektromagnetik bakal dipancarake ing saubengé saluran transmisi. Sinyal gangguan sing ora dikarepake diasilake amarga kopling lapangan elektromagnetik ing antarane sinyal kasebut. Disebut crosstalk (Crosstalk). Parameter lapisan PCB, jarak garis sinyal, karakteristik listrik saka ujung nyopir lan ujung panrima, lan cara mandap garis sinyal kabeh duwe pengaruh tartamtu ing crosstalk. Mulane, kanggo ngurangi crosstalk sinyal frekuensi dhuwur, iku perlu kanggo nindakake ing ngisor iki sabisa nalika wiring:

Yen spasi wiring ngidini, masang kabel lemah utawa bidang lemah antarane loro kabel karo crosstalk luwih serius bisa muter peran ing isolasi lan ngurangi crosstalk. Nalika ana medan elektromagnetik sing beda-beda ing papan ing saubengé garis sinyal, yen distribusi paralel ora bisa dihindari, area “lemah” sing gedhe bisa disusun ing sisih ngelawan garis sinyal paralel kanggo nyuda gangguan.

Ing premis sing ngidini spasi wiring, nambah jarak antarane garis sinyal jejer, nyuda dawa podo saka garis sinyal, lan nyoba kanggo nggawe garis jam jejeg garis sinyal tombol tinimbang podo karo. Yen kabel paralel ing lapisan sing padha meh ora bisa diendhani, ing rong lapisan jejer, arah kabel kudu jejeg.

Ing sirkuit digital, sinyal jam biasanipun minangka sinyal kanthi owah-owahan pinggiran cepet, sing nduweni crosstalk eksternal sing dhuwur. Mulane, ing desain, baris jam kudu diubengi dening garis lemah lan punched liyane bolongan garis lemah kanggo ngurangi kapasitansi mbagekke, mangkono ngurangi crosstalk. Kanggo jam sinyal frekuensi dhuwur, nyoba nggunakake sinyal jam diferensial voltase kurang lan mbungkus mode lemah, lan mbayar manungsa waé kanggo integritas punching lemah paket.

Terminal input sing ora digunakake ora kudu dilereni, nanging digandhengake utawa disambungake menyang sumber daya (sumber daya uga digandhengake ing daur ulang sinyal frekuensi dhuwur), amarga garis sing digantung bisa uga padha karo antena pemancar, lan grounding bisa nyandhet. emisi. Praktek wis mbuktekake yen nggunakake metode iki kanggo ngilangi crosstalk kadhangkala bisa ngasilake asil langsung.

6. Tambah kapasitor decoupling frekuensi dhuwur menyang pin sumber daya saka pamblokiran sirkuit terpadu

Kapasitor decoupling frekuensi dhuwur ditambahake menyang pin sumber daya saben blok sirkuit terpadu sing cedhak. Nambah kapasitor decoupling frekuensi dhuwur saka pin sumber daya kanthi efektif bisa nyuda gangguan harmonik frekuensi dhuwur ing pin sumber daya.

7. Isolasi kabel lemah sinyal digital frekuensi dhuwur lan kabel lemah sinyal analog

Nalika kabel lemah analog, kabel lemah digital, etc.. disambungake menyang kabel lemah umum, nggunakake manik-manik Magnetik keselak frekuensi dhuwur kanggo nyambung utawa langsung isolasi lan pilih panggonan cocok kanggo siji-titik interconnection. Potensi lemah kabel lemah sinyal digital frekuensi dhuwur umume ora konsisten. Asring ana prabédan voltase tartamtu antarane loro langsung. Kajaba iku, kabel lemah sinyal digital frekuensi dhuwur asring ngemot komponen harmonik sing sugih banget saka sinyal frekuensi dhuwur. Nalika kabel lemah sinyal digital lan kabel lemah sinyal analog langsung disambungake, harmonik saka sinyal frekuensi dhuwur bakal ngganggu sinyal analog liwat kopling kabel lemah. Mulane, ing kahanan normal, kabel lemah saka sinyal digital frekuensi dhuwur lan kabel lemah saka sinyal analog kudu diisolasi, lan cara interkoneksi siji-titik bisa digunakake ing posisi sing cocok, utawa cara dhuwur- interkoneksi manik magnetik frekuensi keselak bisa digunakake.

8. Supaya puteran kawangun dening wiring

Kabeh jinis jejak sinyal frekuensi dhuwur ora kudu nggawe puteran sabisane. Yen ora bisa diendhani, area puteran kudu sethithik.

9. Kudu njamin cocog sinyal impedansi apik

Ing proses transmisi sinyal, nalika impedansi ora cocog, sinyal bakal nggambarake ing saluran transmisi, lan bayangan bakal nimbulaké sinyal disintesis kanggo mbentuk overshoot, nyebabake sinyal fluctuate cedhak ambang logika.

Cara dhasar kanggo ngilangi refleksi yaiku cocog karo impedansi sinyal transmisi kanthi apik. Amarga luwih gedhe bedane antarane impedansi beban lan impedansi karakteristik saluran transmisi, refleksi sing luwih gedhe, mula impedansi karakteristik jalur transmisi sinyal kudu digawe padha karo impedansi beban. Ing wektu sing padha, Wigati dimangerteni menawa baris transmisi ing PCB ora bisa duwe owah-owahan dadakan utawa sudhut, lan nyoba kanggo njaga impedansi saben titik saka baris transmisi terus, digunakake bakal ana bayangan antarane macem-macem bagean saka baris transmisi. Iki mbutuhake nalika wiring PCB kacepetan dhuwur, aturan wiring ing ngisor iki kudu diamati:

Aturan kabel USB. Mbutuhake nuntun diferensial sinyal USB, jembaré baris 10mil, jarak baris 6mil, lan jarak garis lemah lan garis sinyal 6mil.

Aturan kabel HDMI. Nuntun diferensial sinyal HDMI dibutuhake, jembaré baris 10mil, jarak baris 6mil, lan jarak antarane saben rong set pasangan sinyal diferensial HDMI ngluwihi 20mil.

aturan wiring LVDS. Mbutuhake nuntun diferensial sinyal LVDS, jembaré baris 7mil, jarak baris 6mil, tujuane kanggo ngontrol impedansi sinyal diferensial HDMI nganti 100 + -15% ohm

aturan kabel DDR. DDR1 ngambah mbutuhake sinyal ora kanggo pindhah liwat bolongan okehe, garis sinyal jembaré witjaksono, lan garis padha karo spasi. Jejak kudu ketemu prinsip 2W kanggo ngurangi crosstalk antarane sinyal. Kanggo piranti kacepetan dhuwur saka DDR2 lan ndhuwur, data frekuensi dhuwur uga dibutuhake. Garis padha dawa kanggo mesthekake cocog impedansi sinyal.

10. Njamin integritas transmisi

Njaga integritas transmisi sinyal lan nyegah “fenomena mumbul lemah” sing disebabake dening pamisah lemah.