Егер осы ақылды заманда, осы салада сіз FPGA -да шеберлікке ие болғыңыз келсе, онда әлем сізді, The Times сізді тастайды.

Жоғары жылдамдықты жүйені қарастыру ПХД serdes қосымшаларына қатысты дизайн келесідей:

(1) Microstrip және Stripline сымдары.

Микротолқынды желілер кідірістерді азайту үшін электр тасымалдаушылармен бөлінген тірек жазықтықтың сыртқы сигналдық қабатын (GND немесе Vcc) өткізеді; Таспалы сымдар суретте көрсетілгендей сыйымдылығы жоғары реактивтілікке, импеданс басқаруды жеңілдетуге және таза сигналға арналған екі тірек жазықтықтың (GND немесе Vcc) арасындағы ішкі сигнал қабатында бағытталады.

Микросызықтық сызық пен жолақ сызығы сымға ең қолайлы

(2) жоғары жылдамдықты дифференциалды сигнал сымдары.

Жоғары жылдамдықты дифференциалды сигнал жұбының сымға қосылу әдістеріне Edge Coupled микросызығы (жоғарғы қабат), Edge Coupled таспалы желі (жоғары жылдамдықтағы SERDES дифференциалды сигнал жұбы үшін жарамды ендірілген сигнал қабаты) және суретте көрсетілгендей Broadside Coupled микрожолағы кіреді.

Жоғары жылдамдықты дифференциалды сигнал жұп сымдары

(3) айналып өту сыйымдылығы (BypassCapacitor).

Айналмалы конденсатор – бұл өте төмен сериялы импедансқа ие шағын конденсатор, ол негізінен жоғары жылдамдықтағы конверсиялық сигналдарда жоғары жиілікті интерференцияны сүзу үшін қолданылады. Негізінен FPGA жүйесінде қолданылатын айналып өтетін конденсаторлардың үш түрі бар: әдетте пайдаланылатын жоғары жылдамдықты жүйе (100МГц ~ 1ГГц) 0.01nF-ден 10nF-ке дейінгі диапазонда, әдетте Vcc-тен 1см ішінде таралады; Орташа жылдамдықтағы жүйе (100 МГц-тен астам), конденсатордың жалпы айнымалы диапазоны 47nF-100nF танталдық конденсатор, әдетте Vcm 3см ішінде; Төмен жылдамдықтағы жүйе (10 МГц-тен аз), конденсатордың жиі қолданылатын диапазоны 470nF-3300nF конденсатор, ПХД орналасуы салыстырмалы түрде еркін.

(4) сыйымдылығы оңтайлы сым.

Конденсатордың сымдары көрсетілгендей дизайн бойынша келесі нұсқауларды орындауы мүмкін.

Сыйымдылықтың оңтайлы сымдары

Сыйымдылық түйреуіштер ілінісу реактивтілігін төмендету үшін тесіктер арқылы үлкен көлемді (Via) көмегімен қосылады.

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.

LESR конденсаторлары (тиімділігі төмен сериялы қарсылық) қолданылды.

Әрбір GND түйреуіші немесе саңылауы жерге жазықтыққа қосылуы керек.

(5) Жоғары жылдамдықты жүйелік сымдардың негізгі нүктелері.

Зигзаг орамасынан және сағаттардың бағытын мүмкіндігінше түзетуден аулақ болыңыз.

Бір сигнал деңгейінде бағыттауға тырысыңыз.

Шұңқырларды мүмкіндігінше пайдаланбаңыз, себебі тесіктер күшті шағылысу мен импеданс сәйкессіздігін тудырады.

Саңылауларды пайдаланбау және сигналдың кешігуін азайту үшін мүмкіндігінше жоғарғы қабаттағы микрожолды сымдарды қолданыңыз.

Жердегі жазықтықты шуды азайту үшін сигнал сигналының қабатының жанына мүмкіндігінше орналастырыңыз. Егер ішкі сигнал қабаты қолданылса, шу мен кедергілерді азайту үшін сағаттық сигнал қабатын екі жердегі жазықтықтың арасына қыстыруға болады. Сигнал кідірісін қысқартыңыз.

Сағаттық сигнал импедансқа сәйкес болуы керек.

(6) Жоғары жылдамдықты жүйелік қосылыстар мен сымдарға назар аударуды қажет ететін мәселелер.

Note the impedance matching of the differential signal.

Дифференциалды сигнал желісінің еніне назар аударыңыз, ол сигналдың көтерілу немесе түсу уақытының 20% шыдай алады.

Тиісті қосқыштармен коннектордың номиналды жиілігі конструкцияның ең жоғары жиілігіне сәйкес келуі керек.

Жиек-жұп байланысын болдырмау үшін мүмкіндігінше қолдану керек, 3S бөлшек ережесі шамадан тыс қосылу немесе кроссвордты болдырмау үшін қолданылуы керек.

(7) Жылдам жүйелер үшін шуды сүзуге қатысты ескертулер.

Қуат көзінің шуынан туындаған төмен жиілікті кедергілерді (1 КГц -тен төмен) азайтыңыз және қуат көзінің әр кіру шетіне экрандау немесе сүзу тізбегін қосыңыз.

Қуат көзі ПХД кіретін әрбір жерге 100F электролиттік конденсатор сүзгісін қосыңыз.

Жоғары жиілікті шуды азайту үшін мүмкіндігінше әр Vcc пен GND ажырататын конденсаторларды орналастырыңыз.

Vcc және GND жазықтықтарын параллель орналастырыңыз, оларды диэлектриктермен бөліңіз (мысалы, FR-4PCB) және басқа қабаттардағы айналма конденсаторларды орналастырыңыз.

(8) Ground Bounce жоғары жылдамдықты жүйесі

Әрбір Vcc/GND сигнал жұбына ажырататын конденсаторды қосып көріңіз.

Сыртқы буфер есептегіштер сияқты жоғары жылдамдықтағы кері сигналдардың шығыс бөлігіне қосылады, бұл қозғалыс сыйымдылығын төмендетеді.

Баяу айналу (төмен көтерілу) режимі қатаң жылдамдықты қажет етпейтін шығыс сигналдары үшін орнатылды.

Жүктеме реактивтілігін бақылау.

Сағаттың айналу сигналын азайтыңыз немесе оны чиптің айналасында мүмкіндігінше біркелкі таратыңыз.

Жиі айналатын сигнал чиптің GND түйреуішіне мүмкіндігінше жақын.

Синхронды уақыт тізбегінің конструкциясы шығудың лезде кері кетуіне жол бермеуі керек.

Қуат көзі мен жердің бағытын өзгерту жалпы индуктивтілікке әсер етуі мүмкін.