ПХД жоғары жылдамдықты аналогты кіріс сигналын бағыттау әдісін жобалау

Сызықтың ені неғұрлым кең болса, соғұрлым кедергіге қарсы қабілет күшейеді және сигнал сапасы соғұрлым жақсы болады (тері әсерінің әсері). Бірақ сонымен бірге 50Ω сипаттамалық кедергінің талабына кепілдік беру керек. Қалыпты FR4 тақтасы, бетінің ені 6MIL кедергісі 50 Ом. Бұл жоғары жылдамдықты аналогтық кірістің сигнал сапасына қойылатын талаптарға сәйкес келмейтіні анық, сондықтан біз әдетте GND02 шұңқырын қолданамыз және оны ART03 қабатына сілтеме жасаймыз. Осылайша, дифференциалды сигналды 12/10 деп санауға болады, ал жалғыз жолды 18MIL деп санауға болады. (Сызықтың ені 18MIL-ден асатынын, содан кейін кеңейтудің мағынасыз екенін ескеріңіз)

ПХД дизайны жоғары жылдамдықты аналогтық кіріс сигналын бағыттау әдісі мен ережелері

Суретте жасыл түспен белгіленген CLINE ART03 қабатының бір жолды және дифференциалды жоғары жылдамдықты аналогтық кірісіне қатысты. Мұны істеу кезінде кейбір мәліметтерді ескеру қажет:

(1) ТОП қабатының модельдеу бөлігін жоғарыдағы суретте көрсетілгендей орау керек. Айта кету керек, ұнтақталған мыстан CLINE аналогтық кірісіне дейінгі қашықтық 3 Вт болуы керек, яғни мыстың шетінен CLINE-ге дейінгі AIRGAP сызық енінен екі есе көп. Кейбір электромагниттік теориялық есептеулер мен модельдеулерге сәйкес ПХД-дағы сигнал желілерінің магнит өрісі мен электр өрісі негізінен 3 Вт диапазонында таралады. (Айналадағы сигналдардың кедергісі 1%-дан аз немесе оған тең).

(2) Аналогтық аймақтың оң қабатының GND мысын да қоршаған сандық аймақтан оқшаулау қажет, яғни барлық қабаттар оқшауланған.

(3) GND02 шұңқырын шұңқырлау үшін біз әдетте осы аумақтың барлығын ойып аламыз, сондықтан операция салыстырмалы түрде қарапайым және ешқандай проблема жоқ. Бірақ егжей-тегжейлерді ескере отырып немесе жақсырақ жұмыс істеу үшін біз тек аналогтық кіріс сым бөлігін ғана қуып аламыз, әрине, TOP қабаты, 3 Вт аймағы сияқты. Бұл сигнал сапасына және тақтаның тегістігіне кепілдік бере алады. Өңдеу нәтижесі келесідей:

ПХД дизайны жоғары жылдамдықты аналогтық кіріс сигналын бағыттау әдісі мен ережелері

Осылайша, GND02 қабатында жоғары жылдамдықты аналогтық кіріс сигналының қайтару жолын жылдам қайта жіберуге болады. Яғни, имитацияланған жерге қайтару жолы қысқарады.

(4) Аналогтық сигнал тез кері ағынды жасау үшін жоғары жылдамдықты аналогтық сигналдың айналасында GND арқылы көп санды ретсіз тесіңіз. Ол шуды да сіңіре алады.

ПХД дизайны жоғары жылдамдықты аналогтық кіріс сигналын бағыттау ережелері

1-ереже: Жоғары жылдамдықты ПХД сигналын бағыттауды қорғау ережелері Жоғары жылдамдықты ПХД дизайнында сағаттар сияқты негізгі жоғары жылдамдықты сигнал желілерінің бағытын қорғау қажет. Егер қалқан болмаса немесе оның бір бөлігі ғана болса, ол EMI ағып кетуіне әкеледі. Қорғалған сымды 1000 мильге тесікпен жерге қосу ұсынылады.

ПХД дизайны жоғары жылдамдықты аналогтық кіріс сигналын бағыттау әдісі мен ережелері

2-ереже: Жоғары жылдамдықты сигналды бағыттау жабық цикл ережелері

ПХД платаларының тығыздығының жоғарылауына байланысты көптеген PCB LAYOUT инженерлері маршруттау процесінде қателікке бейім, яғни көп қабатты ПХД маршрутизациясы кезінде тұйық цикл нәтижелерін беретін тактілік сигналдар сияқты жоғары жылдамдықты сигнал желілері. Осындай тұйық контурдың нәтижесінде контурлық антенна шығарылады, ол EMI сәулелену қарқындылығын арттырады.

ПХД дизайны жоғары жылдамдықты аналогтық кіріс сигналын бағыттау әдісі мен ережелері

3-ереже: Жоғары жылдамдықты сигналды бағыттау ашық цикл ережелері

2-ережеде жоғары жылдамдықты сигналдардың жабық контуры EMI сәулеленуін тудыратынын айтады, бірақ ашық цикл сонымен қатар EMI сәулеленуін тудырады.

Сағат сигналдары сияқты жоғары жылдамдықты сигнал желілері көп қабатты ПХД бағытталған кезде ашық цикл нәтижесі пайда болған кезде, EMI сәулелену қарқындылығын арттыратын сызықтық антенна шығарылады.

ПХД дизайны жоғары жылдамдықты аналогтық кіріс сигналын бағыттау әдісі мен ережелері

4-ереже: Жоғары жылдамдықты сигналдың сипаттамалық кедергі үздіксіздігі ережесі

Жоғары жылдамдықты сигналдар үшін қабаттар арасында ауысу кезінде сипаттамалық кедергі үздіксіздік болуы керек, әйтпесе ол EMI сәулеленуін арттырады. Басқаша айтқанда, бір қабаттың сымдарының ені үздіксіз болуы керек, ал әртүрлі қабаттардың сымдарының кедергісі үздіксіз болуы керек.

ПХД дизайны жоғары жылдамдықты аналогтық кіріс сигналын бағыттау әдісі мен ережелері

5-ереже: Жоғары жылдамдықты ПХД дизайнына арналған сымдар бағыты ережелері

Екі іргелес қабаттар арасындағы сымдар тік сымдар принципіне сәйкес болуы керек, әйтпесе ол сызықтар арасындағы айқастылықты тудырады және EMI ​​сәулеленуін арттырады.

Қысқаша айтқанда, іргелес сым қабаттары көлденең және тік сымдардың бағыттарын ұстанады, ал тік сымдар сызықтар арасындағы айқасты басуы мүмкін.

ПХД дизайны жоғары жылдамдықты аналогтық кіріс сигналын бағыттау әдісі мен ережелері

6-ереже: Жоғары жылдамдықты ПХД дизайнындағы топологиялық құрылым ережелері

Жоғары жылдамдықты ПХД конструкциясында схемалық платаның сипаттамалық кедергісін бақылау және көп жүктеме жағдайында топологиялық құрылымды жобалау өнімнің сәтті немесе сәтсіздігін тікелей анықтайды.

Суретте бірнеше МГц жиі пайдаланылған кезде пайдалы болатын тізбекті топология көрсетілген. Жоғары жылдамдықты ПХД дизайнында артқы жағында жұлдыз тәрізді симметриялы құрылымды пайдалану ұсынылады.

ПХД дизайны жоғары жылдамдықты аналогтық кіріс сигналын бағыттау әдісі мен ережелері

7-ереже: Жол ұзындығының резонанс ережесі

Сигнал сызығының ұзындығы мен сигнал жиілігі резонансты құрайтынын тексеріңіз, яғни сымның ұзындығы сигнал толқын ұзындығының 1/4 бүтін еселігі болғанда, сым резонанс жасайды, ал резонанс электромагниттік толқындарды шығарады. және кедергі туғызады.