ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃការផ្លាស់ប្តូរទិន្នផលសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នានិង បន្ទះ PCB 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. ល្បឿនសញ្ញាខ្ពស់នៅលើ PCB ការដាក់មិនត្រឹមត្រូវនៃផ្នែកចុង ឬការខ្សភ្លើងមិនត្រឹមត្រូវនៃសញ្ញាដែលមានល្បឿនលឿនអាចបណ្តាលឱ្យមានបញ្ហាអំពីភាពត្រឹមត្រូវនៃសញ្ញា ដែលអាចបណ្តាលឱ្យប្រព័ន្ធបញ្ចេញទិន្នន័យមិនត្រឹមត្រូវ សៀគ្វីដំណើរការមិនត្រឹមត្រូវ ឬមិនដំណើរការទាល់តែសោះ។ 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. ផ្ទុយទៅវិញ នៅពេលដែលសញ្ញាមិនឆ្លើយតបត្រឹមត្រូវ នោះមានបញ្ហានៃភាពសុចរិតនៃសញ្ញា។ បញ្ហានៃភាពសុចរិតនៃសញ្ញាអាចនាំឱ្យ ឬដោយផ្ទាល់នាំឱ្យមានការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយសញ្ញា កំហុសពេលវេលា ទិន្នន័យមិនត្រឹមត្រូវ អាសយដ្ឋាន និងបន្ទាត់ត្រួតពិនិត្យ និងដំណើរការខុសប្រព័ន្ធ ឬសូម្បីតែការគាំងប្រព័ន្ធ។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការអនុវត្តការរចនា PCB មនុស្សបានប្រមូលផ្តុំនូវច្បាប់រចនា PCB ជាច្រើន។ នៅក្នុងការរចនា PCB ភាពសុចរិតនៃសញ្ញារបស់ PCB អាចត្រូវបានសម្រេចបានប្រសើរជាងមុនដោយយោងដោយប្រុងប្រយ័ត្នចំពោះច្បាប់នៃការរចនាទាំងនេះ។

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. ប្រភេទនៃបន្ទាត់សញ្ញា, ល្បឿននិងទិសដៅបញ្ជូន, តម្រូវការត្រួតពិនិត្យ impedance នៃបន្ទាត់សញ្ញា, ទិសដៅល្បឿនរថយន្តក្រុងនិងស្ថានភាពបើកបរ, សញ្ញាគន្លឹះនិងវិធានការការពារ;

4. ប្រភេទនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល, ប្រភេទនៃដី, តម្រូវការធន់ទ្រាំនឹងសំលេងរំខានសម្រាប់ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលនិងដី, ការកំណត់និងការបែងចែកនៃការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលនិងយន្តហោះដី;

5. ប្រភេទ និងអត្រានៃបន្ទាត់នាឡិកា ប្រភព និងទិសដៅនៃបន្ទាត់នាឡិកា តម្រូវការពន្យារពេលនាឡិកា តម្រូវការខ្សែវែងបំផុត។

ការរចនាស្រទាប់ PCB

បន្ទាប់ពីស្វែងយល់ពីព័ត៌មានមូលដ្ឋាននៃបន្ទះសៀគ្វី វាចាំបាច់ត្រូវថ្លឹងថ្លែងពីតម្រូវការការរចនានៃតម្លៃបន្ទះសៀគ្វី និងភាពត្រឹមត្រូវនៃសញ្ញា ហើយជ្រើសរើសចំនួនសមហេតុផលនៃស្រទាប់ខ្សែភ្លើង។ 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. យន្តហោះយោងគួរតែជាយន្តហោះដី។ Both power supply and ground plane can be used as reference plane, and both have certain shielding function. ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឥទ្ធិពលការពារនៃយន្តហោះផ្គត់ផ្គង់ថាមពលគឺទាបជាងយន្តហោះដី ដោយសារតែលក្ខណៈរបស់វាខ្ពស់ជាង និងភាពខុសគ្នាសក្តានុពលធំជាងរវាងយន្តហោះផ្គត់ផ្គង់ថាមពល និងកម្រិតដីយោង។

2. Digital circuit and analog circuit are layered. នៅកន្លែងដែលតម្លៃនៃការរចនាអនុញ្ញាត វាជាការល្អបំផុតក្នុងការរៀបចំសៀគ្វីឌីជីថល និងអាណាឡូកនៅលើស្រទាប់ដាច់ដោយឡែក។ If must want to arrange in same wiring layer, can use ditch, add earthing line, the method such as dividing line to remedy. ថាមពលអាណាឡូក និងឌីជីថល និងដីត្រូវតែបំបែកចេញពីគ្នា មិនត្រូវលាយឡំគ្នាឡើយ។

3. ការបញ្ជូនសញ្ញាសំខាន់នៃស្រទាប់ដែលនៅជាប់គ្នាមិនឆ្លងកាត់តំបន់បែងចែកទេ។ សញ្ញានឹងបង្កើតជារង្វង់សញ្ញាដ៏ធំមួយនៅទូទាំងតំបន់ និងបង្កើតវិទ្យុសកម្មខ្លាំង។ 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. គួរតែមានយន្តហោះដែលមានលក្ខណៈពេញលេញដែលនៅពីក្រោមផ្ទៃសមាសធាតុ។ ភាពសុចរិតនៃយន្តហោះដីត្រូវតែរក្សាឱ្យបានឆ្ងាយតាមដែលអាចធ្វើទៅបានសម្រាប់ចានពហុស្រទាប់។ ជាធម្មតាគ្មានខ្សែសញ្ញាត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យរត់ក្នុងយន្តហោះដីទេ។

៥, ប្រេកង់ខ្ពស់, ល្បឿនលឿន, នាឡិកានិងខ្សែសញ្ញាសំខាន់ៗផ្សេងទៀតគួរតែមានយន្តហោះនៅជាប់គ្នា។ 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

គន្លឹះនៃការរចនាភាពសុចរិតនៃសញ្ញានៃបន្ទះបោះពុម្ពគឺប្លង់ និងខ្សែភ្លើង ដែលទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងដំណើរការរបស់ PCB ។ Prior to layout, the PCB size must be determined to meet the function at the lowest possible cost. ប្រសិនបើ PCB ធំពេក និងចែកចាយ ខ្សែបញ្ជូនអាចវែងខ្លាំង ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើង impedance កាត់បន្ថយភាពធន់នឹងសំឡេង និងតម្លៃកើនឡើង។ ប្រសិនបើសមាសធាតុត្រូវបានដាក់ចូលគ្នា ការសាយភាយកំដៅគឺមិនល្អទេ ហើយការភ្ជាប់ crosstalk អាចកើតឡើងនៅក្នុងខ្សែភ្លើងដែលនៅជាប់គ្នា។ ដូច្នេះប្លង់ត្រូវតែផ្អែកលើឯកតាមុខងារនៃសៀគ្វីខណៈពេលដែលពិចារណាអំពីភាពឆបគ្នានៃអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចការរលាយកំដៅនិងកត្តាចំណុចប្រទាក់។

នៅពេលដាក់ PCB ដែលមានសញ្ញាឌីជីថល និងអាណាឡូកចម្រុះ សូមកុំលាយសញ្ញាឌីជីថល និងអាណាឡូក។ ប្រសិនបើសញ្ញាអាណាឡូកនិងឌីជីថលត្រូវតែលាយបញ្ចូលគ្នាត្រូវប្រាកដថាតម្រង់ជួរបញ្ឈរដើម្បីកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលនៃការភ្ជាប់គ្នា។ សៀគ្វីឌីជីថល សៀគ្វីអាណាឡូក និងសៀគ្វីបង្កើតសំលេងរំខាននៅលើបន្ទះសៀគ្វីគួរតែត្រូវបានបំបែកចេញ ហើយសៀគ្វីរសើបគួរតែត្រូវបានបញ្ជូនជាមុន ហើយផ្លូវភ្ជាប់រវាងសៀគ្វីគួរតែត្រូវបានលុបចោល។ ជាពិសេស ពិចារណានាឡិកា កំណត់ឡើងវិញ និងបន្ទាត់រំខាន កុំស្របគ្នានឹងខ្សែទាំងនេះជាមួយខ្សែប្តូរចរន្តខ្ពស់ បើមិនដូច្នេះទេ ងាយរងការខូចខាតដោយសញ្ញាភ្ជាប់អេឡិចត្រូម៉ាញេទិក ដែលបណ្តាលឱ្យកំណត់ឡើងវិញដោយមិនបានរំពឹងទុក ឬការរំខាន។ The overall layout should follow the following principles:

1. ប្លង់ភាគថាសមុខងារ សៀគ្វីអាណាឡូក និងសៀគ្វីឌីជីថលនៅលើ PCB គួរតែមានប្លង់ទំហំខុសៗគ្នា។

2. យោងតាមដំណើរការសញ្ញាសៀគ្វីដើម្បីរៀបចំអង្គភាពសៀគ្វីមុខងារដូច្នេះលំហូរសញ្ញាដើម្បីរក្សាទិសដៅដូចគ្នា។

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. សមាសធាតុដែលងាយរំខានមិនគួរនៅជិតគ្នាពេកទេសមាសធាតុបញ្ចូលនិងទិន្នផលគួរតែនៅឆ្ងាយ។

How to design the signal of integrity PCB

ការរចនាខ្សែភ្លើង PCB

ខ្សែសញ្ញាទាំងអស់គួរតែត្រូវបានចាត់ថ្នាក់មុនពេលខ្សែ PCB ។ 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. ខ្សែសញ្ញានៅលើស្រទាប់ផ្សេងគ្នាគួរតែត្រូវបានបញ្ជូនបញ្ឈរទៅគ្នាទៅវិញទៅមកដើម្បីកាត់បន្ថយ crosstalk ។ ការរៀបចំខ្សែសញ្ញាត្រូវបានរៀបចំយ៉ាងល្អបំផុតតាមទិសដៅលំហូរនៃសញ្ញា។ ខ្សែសញ្ញាទិន្នផលនៃសៀគ្វីមិនគួរត្រូវបាន retraced ត្រឡប់ទៅតំបន់បន្ទាត់សញ្ញាបញ្ចូល។ High-speed signal lines should be kept as short as possible to avoid interfering with other signal lines. នៅលើបន្ទះទ្វេបើចាំបាច់លួសដីឯកោអាចត្រូវបានបន្ថែមនៅផ្នែកទាំងពីរនៃខ្សែសញ្ញាល្បឿនលឿន។ ខ្សែនាឡិកាដែលមានល្បឿនលឿនទាំងអស់នៅលើក្តារពហុស្រទាប់គួរតែត្រូវបានការពារដោយយោងទៅតាមប្រវែងនៃបន្ទាត់នាឡិកា។

គោលការណ៍ទូទៅសម្រាប់ខ្សែភ្លើងគឺ៖

1. តាមដែលអាចធ្វើបានដើម្បីជ្រើសរើសការរចនាខ្សែភ្លើងដង់ស៊ីតេទាប និងខ្សែភ្លើងតាមដែលអាចធ្វើបាន កម្រាស់ស្រប ដែលអំណោយផលដល់ការផ្គូផ្គង impedance ។ សម្រាប់សៀគ្វី rf ការរចនាមិនសមហេតុផលនៃទិសដៅបន្ទាត់សញ្ញា ទទឹង និងគម្លាតបន្ទាត់អាចបណ្តាលឱ្យមានការជ្រៀតជ្រែកឆ្លងកាត់រវាងខ្សែបញ្ជូនសញ្ញា។

2. តាមដែលអាចធ្វើបាន ដើម្បីជៀសវាងខ្សែភ្លើងដែលនៅជាប់គ្នា និងទិន្នផល និងខ្សែប៉ារ៉ាឡែលចម្ងាយឆ្ងាយ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយ crosstalk នៃបន្ទាត់សញ្ញាប៉ារ៉ាឡែល គម្លាតរវាងខ្សែសញ្ញាអាចត្រូវបានបង្កើន ឬខ្សែក្រវ៉ាត់ឯកោអាចត្រូវបានបញ្ចូលរវាងខ្សែសញ្ញា។

3. ទទឹងបន្ទាត់នៅលើ PCB ត្រូវមានឯកសណ្ឋានហើយគ្មានការផ្លាស់ប្តូរទទឹងបន្ទាត់នឹងមិនកើតឡើងទេ។ ការពត់ខ្សែភ្លើង PCB មិនគួរប្រើជ្រុង 90 ដឺក្រេទេ គួរតែប្រើធ្នូ ឬមុំ 135 ដឺក្រេតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ដើម្បីរក្សាភាពជាប់នៃបន្ទាត់ impedance ។

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. តាមដែលអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកាត់បន្ថយប្រវែងលួសបង្កើនទទឹងលួសដែលមានលក្ខណៈអំណោយផលក្នុងការកាត់បន្ថយភាពធន់នៃខ្សែ។

6. សម្រាប់សញ្ញាត្រួតពិនិត្យកុងតាក់ ចំនួននៃខ្សែ SIGNAL PCB ដែលផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពក្នុងពេលតែមួយគួរតែត្រូវបានកាត់បន្ថយតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។