Mat der Erhéijung vun integréierter Circuit Ausgangsschaltgeschwindegkeet an PCB Verwaltungsrot Dicht, Signal Integritéit huet ee vun de Problemer ginn, datt am héich-Vitesse digital PCB Design besuergt ginn muss. D’Parameteren vun Komponenten a PCB Board, de Layout vun Komponenten op PCB Board, d’Verkabelung vun Héichgeschwindeg Signallinn an aner Faktoren, Kann Problemer mat Signal Integritéit Ursaach.

Fir PCB Layouten verlaangt Signal Integritéit e Verwaltungsrot Layout datt net Signal timing oder Volt Afloss, iwwerdeems fir Circuit wiring, Signal Integritéit verlaangt Enn Elementer, Layout Strategien, an wiring Informatiounen. Héich Signalgeschwindegkeet op engem PCB, falsch Plazéierung vun Ennkomponenten oder falsch Verdrahtung vu High-Speed-Signaler kënnen d’Signalintegritéitsproblemer verursaachen, wat de System verursaache kann fir falsch Daten auszeginn, de Circuit falsch ze schaffen oder guer net ze schaffen. Wéi d’Signalintegritéit a voller Berücksichtegung ze huelen an effektiv Kontrollmoossnamen am PCB-Design ze huelen ass e waarmt Thema an der PCB-Designindustrie ginn.

Signal Integritéit Problem Gutt Signal Integritéit heescht, datt d’Signal mat der korrekt timing an Volt Niveau Wäerter reagéiere kann wann néideg. Ëmgekéiert, wann d’Signal net richteg reagéiert, gëtt et e Signalintegritéitsprobleem. Signalintegritéitsproblemer kënnen zu Signalverzerrung, Timingfehler, falschen Donnéeën, Adress- a Kontrolllinnen a Systemmëssbrauch féieren, oder souguer System Crash. Am Prozess vun der PCB Design Praxis hunn d’Leit vill PCB Design Regele gesammelt. Am PCB Design kann d’Signalintegritéit vum PCB besser erreecht ginn andeems se suergfälteg op dës Designreegele referéiert.

Wann Dir PCB designt, sollte mir als éischt d’Designinformatioun vum ganze Circuit Board verstoen, wat haaptsächlech enthält:

1. D’Zuel vun den Apparater, Apparatgréisst, Apparat Package, Chiprate, ob PCB an niddereg Geschwindegkeet, Mëttelgeschwindegkeet an Héichgeschwindegkeet Beräich opgedeelt ass, wat d’Interface Input an Output Beräich ass;

2. D’allgemeng Layout Ufuerderunge, Apparat Layout Plaz, ob et eng héich Muecht Apparat ass, Chip Apparat Hëtzt dissipation speziell Ufuerderunge;

3. Typ vun Signal Linn, Vitesse an Transmissioun Richtung, Impedanz Kontroll Ufuerderunge vun Signal Linn, Bus Vitesse Richtung an dreiwend Situatioun, Schlëssel Signaler a Schutzmoossnamen;

4. Typ vun Energieversuergung, Typ vun Terrain, Kaméidi Toleranz Ufuerderunge fir Energieversuergung a Buedem, Kader an Segmentatioun vun Energieversuergung a Buedem Fliger;

5. Aarte an Tariffer vun Auerlinnen, Quell a Richtung vun Auerlinnen, Auerverzögerungsfuerderungen, längste Linnfuerderunge.

PCB Schicht Design

Nodeems Dir d’Basisinformatioun vum Circuit Verwaltungsrot versteet, ass et néideg d’Design Ufuerderunge vum Circuit Verwaltungsrot Käschten an Signal Integritéit ze weien, an eng raisonnabel Zuel vun wiring Schichten wielen. Am Moment huet de Circuit Verwaltungsrot lues a lues aus Single Layer, duebel Layer a véier Layer zu méi Multi-Layer Circuit Verwaltungsrot entwéckelt. Multi-Layer PCB Design kann d’Referenz Uewerfläch vum Signal Routing verbesseren a Réckflow Wee fir Signal ubidden, wat d’Haaptmoossnam ass fir eng gutt Signalintegritéit z’erreechen. Wann Dir PCB Schichten designt, befollegt déi folgend Reegelen:

1. D’Referenzfläch soll am léifsten de Buedemplang sinn. Béid Energieversuergung a Buedemfliger kënnen als Referenzfliger benotzt ginn, a béid hu gewësse Schutzfunktioun. Wéi och ëmmer, de Schutzeffekt vum Energieversuergung Fliger ass vill méi niddereg wéi deen vum Buedem Fliger wéinst senger méi héijer charakteristescher Impedanz a méi grousse potenziellen Ënnerscheed tëscht der Energieversuergung Fliger an dem Referenz Buedem Niveau.

2. Digital Circuit an Analog Circuit sinn Layer. Wou Designkäschten et erlaben, ass et am beschten digital an analog Circuiten op getrennte Schichten ze arrangéieren. Wann muss an der selwechter wiring Layer ze arrangéieren, kann Grouf benotzen, add earthing Linn, der Method wéi opzedeelen Linn ze Recours. Analog an digital Kraaft a Buedem musse getrennt ginn, ni gemëscht.

3. D’Schlëssel Signal Routing vun ugrenzend Schichten Kräiz net d’Segmentatioun Beräich. Signaler bilden eng grouss Signalschleife uechter d’Regioun a generéiere staark Stralung. Wann de Signalkabel d’Géigend muss iwwerschreiden wann de Buedemkabel opgedeelt ass, kann en eenzege Punkt tëscht dem Buedem verbonne sinn fir eng Verbindungsbréck tëscht den zwee Buedempunkte ze bilden, an da kann de Kabel duerch d’Verbindungsbréck geleet ginn.

4. Et sollt e relativ komplette Grondfliger ënner der Komponent Uewerfläch sinn. D’Integritéit vum Buedemfliger muss sou wäit wéi méiglech fir d’Multilayer Platte behalen ginn. Keng Signallinnen dierfen normalerweis am Buedemplang lafen.

5, Héichfrequenz, Héichgeschwindegkeet, Auer an aner Schlësselsignallinnen sollen ugrenzend Buedemfliger hunn. Op dës Manéier ass d’Distanz tëscht Signallinn a Grondlinn nëmmen d’Distanz tëscht PCB Schichten, sou datt den aktuellen Stroum ëmmer an der Grondlinn direkt ënner der Signallinn fléisst, déi klengst Signalschleiffläche bilden an d’Stralung reduzéiert.

Wéi designt d’Signal vun der Integritéit PCB

PCB Layout Design

De Schlëssel vum Signal Integritéit Design vum gedréckte Board ass Layout a Kabelen, déi direkt mat der Leeschtung vum PCB verbonnen ass. Virum Layout muss d’PCB Gréisst bestëmmt ginn fir d’Funktioun op déi niddregst méiglech Käschten ze treffen. Wann de PCB ze grouss a verdeelt ass, kann d’Transmissiounslinn ganz laang sinn, wat zu enger erhéiter Impedanz, reduzéierter Kaméidi Resistenz a méi Käschte resultéiert. Wann d’Komponente matenee plazéiert sinn, ass d’Hëtztofléisung aarm, a Kopplungsstrooss kann an ugrenzenden Drot optrieden. Dofir muss de Layout op de funktionnelle Eenheeten vum Circuit baséieren, wärend elektromagnetesch Kompatibilitéit, Hëtztofléisung an Interfacefaktoren berécksiichtegt ginn.

Wann Dir e PCB mat gemëschten digitalen an analoge Signaler leet, vermëscht keng digital an analog Signaler. Wann analog an digital Signaler musse gemëscht ginn, gitt sécher vertikal ze linnen fir den Effekt vun der Kräizkupplung ze reduzéieren. Den digitale Circuit, den analoge Circuit, an de Kaméidi generéierende Circuit um Circuit Board solle getrennt sinn, an de sensibele Circuit sollt als éischt rout ginn, an de Kupplungswee tëscht de Circuiten soll eliminéiert ginn. Besonnesch betruecht d’Auer, zréckgesat an Ënnerbriechungslinnen, parallel dës Linnen net mat den Héichstroumschalterlinnen, soss liicht beschiedegt duerch elektromagnetesch Kopplungssignaler, verursaacht onerwaart Reset oder Ënnerbriechung. De Gesamtlayout soll de folgende Prinzipien befollegen:

1. Funktionnelle Partition Layout, Analog Circuit an Digital Circuit op PCB sollte verschidde raimlech Layout hunn.

2. Laut dem Circuit Signalprozess fir d’funktionell Circuit-Eenheeten ze arrangéieren, sou datt d’Signalfloss déiselwecht Richtung erhalen.

3. Huelt d’Kärkomponente vun all funktionnelle Circuit Eenheet als Zentrum, an aner Komponente si ronderëm arrangéiert.

4. Verkierzt d’Verbindung tëscht Héichfrequenzkomponenten sou vill wéi méiglech a probéiert hir Verdeelungsparameter ze reduzéieren.

5. Einfach gestéiert Komponente sollten net ze no beienee sinn, Input an Output Komponente solle wäit ewech sinn.

Wéi designt d’Signal vun der Integritéit PCB

PCB Drot Design

All Signal Linnen soll virun PCB wiring klasséiert ginn. Éischtens, Auerlinn, sensibel Signallinn, an dann Héichgeschwindeg Signallinn, fir sécherzestellen datt dës Zort Signal duerch d’Lach genuch ass, Verdeelungsparameter vu gudde Charakteristiken, an dann allgemeng onwichteg Signallinn.

Inkompatibel Signallinne solle wäit vuneneen ewech sinn an net parallele Verdrahtung, wéi Digital an Analog, Héichgeschwindegkeet an niddreg Geschwindegkeet, Héichstroum a klenge Stroum, Héichspannung a Low Volt. Signalkabelen op verschiddene Schichten solle vertikal openee geleet ginn fir Iwwergang ze reduzéieren. D’Arrangement vun Signallinnen ass am Beschten arrangéiert no der Flowrichtung vum Signal. D’Ausgangssignallinn vun engem Circuit sollt net zréck an den Input Signal Linn Beräich zréckgezunn ginn. Héichgeschwindeg Signallinne solle sou kuerz wéi méiglech gehale ginn fir ze vermeiden mat anere Signallinnen ze stéieren. Op der duebeler Panel, wann néideg, kann den Isoléierungsdrot op béide Säiten vun der Héichgeschwindeg Signalslinn derbäigesat ginn. All Héichgeschwindeg Auer Linnen um Multilayer Board solle laut der Längt vun den Auerlinnen geschützt sinn.

Déi allgemeng Prinzipien fir Drot sinn:

1. Sou wäit wéi méiglech fir niddereg Dicht Verkéier Design ze wielen, a Signal Drot sou wäit wéi méiglech Déck konsequent, gefördert fir Impedanz passende. Fir RF Circuit kann den onverständlechen Design vu Signallinnrichtung, Breet a Linnenabstand Kräizinterferenz tëscht Signaltransmissiounslinnen verursaachen.

2. Sou wäit wéi méiglech fir benachbar Input- an Outputdrähten a laangdistanz Parallelkabelen ze vermeiden. Fir Crosstalk vu parallele Signallinnen ze reduzéieren, kann d’Distanz tëscht Signallinnen erhéicht ginn, oder Isolatiounsgürtel kënnen tëscht Signallinnen agebaut ginn.

3. D’Linnebreet op PCB soll uniform sinn a keng Linnbreetmutatioun soll optrieden. PCB Drotbéi sollten net 90 Grad Eck benotzen, soll Bogen oder 135 Grad Wénkel benotzen, sou wäit wéi méiglech fir d’Kontinuitéit vun der Linnimpedanz z’erhalen.

4. Miniméiert de Beräich vun der aktueller Loop. D’extern Stralungsintensitéit vum Stroumdroende Circuit ass proportional zum Stroum, deen duerchgeet, dem Schleifberäich an dem Quadrat vun der Signalfrequenz. D’Reduktioun vum aktuellen Loopberäich kann d’ELEKTROMAGNETIC Interferenz vu PCB reduzéieren.

5. Sou wäit wéi méiglech d’Längt vum Drot ze reduzéieren, d’Breet vum Drot erhéijen, ass förderlech fir d’Impedanz vum Drot ze reduzéieren.

6. Fir schalt Kontroll Signaler, soll d’Zuel vun SIGNAL PCB wiring datt de Staat an der selwechter Zäit ännert sou wäit wéi méiglech reduzéiert ginn.