ການອອກແບບຂອງ PCB ຄວາມຖີ່ສູງ ເປັນຂະບວນການທີ່ສັບສົນ, ແລະປັດໃຈຈໍານວນຫຼາຍອາດຈະມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ການເຮັດວຽກຂອງວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ. ການອອກແບບວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ ແລະສາຍໄຟມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຕໍ່ການອອກແບບທັງໝົດ. ສິບຄໍາແນະນໍາຕໍ່ໄປນີ້ສໍາລັບການອອກແບບວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ PCB ແມ່ນແນະນໍາໂດຍສະເພາະ:

1. ສາຍໄຟກະດານ Multilayer

ວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະມີການເຊື່ອມໂຍງສູງແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງສາຍໄຟສູງ. ການນໍາໃຊ້ກະດານຫຼາຍຊັ້ນແມ່ນບໍ່ພຽງແຕ່ມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບການສາຍ, ແຕ່ຍັງເປັນວິທີທີ່ມີປະສິດທິພາບເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງ. ໃນຂັ້ນຕອນຂອງ PCB Layout, ການຄັດເລືອກທີ່ສົມເຫດສົມຜົນຂອງຂະຫນາດກະດານພິມທີ່ມີຈໍານວນບາງຊັ້ນສາມາດເຮັດໃຫ້ການນໍາໃຊ້ຢ່າງເຕັມທີ່ຂອງຊັ້ນກາງໃນການຕິດຕັ້ງໄສ້, ຮັບຮູ້ພື້ນທີ່ທີ່ໃກ້ທີ່ສຸດ, ແລະຫຼຸດຜ່ອນການ inductance ຂອງແມ່ກາຝາກແລະສັ້ນລົງ. ຄວາມຍາວຂອງລະບົບສາຍສົ່ງ, ໃນຂະນະທີ່ຍັງຮັກສາຂະຫນາດໃຫຍ່ ທັງຫມົດວິທີການເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ເຊັ່ນ: ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມກວ້າງຂອງຂວາງຂອງສັນຍານ interference ຂ້າມ. ຂໍ້ມູນບາງຢ່າງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໃນເວລາທີ່ວັດສະດຸດຽວກັນຖືກນໍາໃຊ້, ສຽງຂອງກະດານສີ່ຊັ້ນແມ່ນຕ່ໍາກວ່າ 20dB ຂອງກະດານສອງດ້ານ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຍັງມີບັນຫາ. ຈໍານວນຊັ້ນເຄິ່ງ PCB ສູງຂຶ້ນ, ຂະບວນການຜະລິດທີ່ສັບສົນຫຼາຍ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ຫນ່ວຍສູງຂຶ້ນ. ນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ພວກເຮົາເລືອກກະດານ PCB ທີ່ມີຈໍານວນຊັ້ນທີ່ເຫມາະສົມໃນເວລາທີ່ປະຕິບັດການວາງ PCB. ການວາງແຜນອົງປະກອບທີ່ສົມເຫດສົມຜົນ, ແລະນໍາໃຊ້ກົດລະບຽບສາຍໄຟທີ່ຖືກຕ້ອງເພື່ອເຮັດສໍາເລັດການອອກແບບ.

2. ຫນ້ອຍທີ່ນໍາໂຄ້ງລະຫວ່າງ pins ຂອງອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຄວາມໄວສູງ, ທີ່ດີກວ່າ

ສາຍນໍາຂອງສາຍໄຟວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງແມ່ນດີທີ່ສຸດທີ່ຈະຮັບຮອງເອົາເສັ້ນຊື່ເຕັມ, ເຊິ່ງຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຫັນ. ມັນສາມາດຫັນໄດ້ໂດຍເສັ້ນຫັກ 45 ອົງສາຫຼືເປັນວົງໂຄ້ງ. ຄວາມຕ້ອງການນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມແຂງການແກ້ໄຂຂອງແຜ່ນທອງແດງໃນວົງຈອນຄວາມຖີ່ຕ່ໍາ, ໃນຂະນະທີ່ຢູ່ໃນວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ຄວາມຕ້ອງການນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້. ຂໍ້ກໍານົດຫນຶ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍພິດພາຍນອກແລະການເຊື່ອມຕົວເຊິ່ງກັນແລະກັນຂອງສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ.

3. ການນໍາພາສັ້ນກວ່າລະຫວ່າງ pins ຂອງອຸປະກອນວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ທີ່ດີກວ່າ

ຄວາມເຂັ້ມລັງສີຂອງສັນຍານແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບຄວາມຍາວຕາມຮອຍຂອງສາຍສັນຍານ. ການນໍາພາສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງດົນຂຶ້ນ, ມັນງ່າຍຂຶ້ນທີ່ຈະຄູ່ກັບອົງປະກອບທີ່ໃກ້ຊິດກັບມັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ສໍາລັບໂມງສັນຍານ, oscillator ໄປເຊຍກັນ, ຂໍ້ມູນ DDR, ສາຍ LVDS, ສາຍ USB, ສາຍ HDMI ແລະສາຍສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງອື່ນໆແມ່ນຈໍາເປັນຕ້ອງສັ້ນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.

4. ຫນ້ອຍຊັ້ນນໍາສະລັບລະຫວ່າງ pins ຂອງອຸປະກອນວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງ, ທີ່ດີກວ່າ.

ອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ “ການສະຫຼັບລະຫວ່າງຊັ້ນນໍາຫນ້ອຍລົງ, ດີກວ່າ” ຫມາຍຄວາມວ່າຫນ້ອຍຜ່ານ (ຜ່ານ) ທີ່ໃຊ້ໃນຂະບວນການເຊື່ອມຕໍ່ອົງປະກອບ, ດີກວ່າ. ອີງຕາມການຂ້າງຄຽງ, ຫນຶ່ງໂດຍຜ່ານສາມາດນໍາເອົາປະມານ 0.5pF ກະຈາຍ capacitance, ແລະການຫຼຸດຜ່ອນຈໍານວນຂອງ vias ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍສາມາດເພີ່ມຄວາມໄວແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງຄວາມຜິດພາດຂໍ້ມູນ.

5. ເອົາ​ໃຈ​ໃສ່​ກັບ “crosstalk​” ການ​ນໍາ​ສະ​ເຫນີ​ໂດຍ​ສາຍ​ສັນ​ຍານ​ໃນ​ເສັ້ນ​ທາງ​ຂະ​ຫນານ​ໃກ້​ຊິດ

ສາຍໄຟວົງຈອນຄວາມຖີ່ສູງຄວນເອົາໃຈໃສ່ກັບ “crosstalk” ແນະນໍາໂດຍເສັ້ນທາງຂະຫນານໃກ້ຊິດຂອງສາຍສັນຍານ. Crosstalk ຫມາຍເຖິງປະກົດການ coupling ລະຫວ່າງສາຍສັນຍານທີ່ບໍ່ໄດ້ເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງ. ນັບຕັ້ງແຕ່ສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງຖືກຖ່າຍທອດໃນຮູບແບບຂອງຄື້ນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຕາມສາຍສົ່ງ, ສາຍສັນຍານຈະເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນເສົາອາກາດ, ແລະພະລັງງານຂອງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຈະປ່ອຍອອກມາປະມານສາຍສົ່ງ. ສັນ​ຍານ​ສິ່ງ​ລົບ​ກວນ​ທີ່​ບໍ່​ຕ້ອງ​ການ​ແມ່ນ​ເກີດ​ຂຶ້ນ​ເນື່ອງ​ຈາກ​ການ coupling ເຊິ່ງ​ກັນ​ແລະ​ກັນ​ຂອງ​ສະ​ຫນາມ​ແມ່​ເຫຼັກ​ໄຟ​ຟ້າ​ລະ​ຫວ່າງ​ສັນ​ຍານ​. ເອີ້ນວ່າ crosstalk (crosstalk). ຕົວກໍານົດການຂອງຊັ້ນ PCB, ໄລຍະຫ່າງຂອງສາຍສັນຍານ, ຄຸນລັກສະນະທາງໄຟຟ້າຂອງປາຍຂັບລົດແລະຈຸດຮັບ, ແລະວິທີການຕັດສາຍສັນຍານທັງຫມົດມີຜົນກະທົບທີ່ແນ່ນອນກ່ຽວກັບ crosstalk. ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ crosstalk ຂອງສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງເຮັດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ໃນເວລາທີ່ສາຍ:

ຖ້າພື້ນທີ່ສາຍໄຟອະນຸຍາດໃຫ້, ການໃສ່ສາຍດິນຫຼືຍົນດິນລະຫວ່າງສອງສາຍດ້ວຍ crosstalk ທີ່ຮຸນແຮງກວ່າສາມາດມີບົດບາດໃນການໂດດດ່ຽວແລະຫຼຸດຜ່ອນການເວົ້າຂ້າມ. ເມື່ອມີສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າທີ່ມີການປ່ຽນແປງເວລາຢູ່ໃນພື້ນທີ່ອ້ອມຮອບສາຍສັນຍານ, ຖ້າການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນານບໍ່ສາມາດຫຼີກເວັ້ນໄດ້, ພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ “ຫນ້າດິນ” ສາມາດໄດ້ຮັບການຈັດລຽງຢູ່ດ້ານກົງກັນຂ້າມຂອງສາຍສັນຍານຂະຫນານເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການແຊກແຊງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ພາຍໃຕ້ຫຼັກຖານທີ່ພື້ນທີ່ສາຍໄຟອະນຸຍາດໃຫ້, ເພີ່ມໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສາຍສັນຍານທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຍາວຂະຫນານຂອງສາຍສັນຍານ, ແລະພະຍາຍາມເຮັດໃຫ້ສາຍໂມງຕັ້ງຂວາງກັບສາຍສັນຍານທີ່ສໍາຄັນແທນທີ່ຈະຂະຫນານ. ຖ້າສາຍໄຟຂະຫນານຢູ່ໃນຊັ້ນດຽວກັນເກືອບບໍ່ສາມາດຫຼີກລ່ຽງໄດ້, ໃນສອງຊັ້ນທີ່ຕິດກັນ, ທິດທາງຂອງສາຍໄຟຈະຕ້ອງຕັ້ງຂວາງກັບກັນແລະກັນ.

ໃນວົງຈອນດິຈິຕອນ, ສັນຍານໂມງປົກກະຕິແມ່ນສັນຍານທີ່ມີການປ່ຽນແປງໄວ, ເຊິ່ງມີ crosstalk ພາຍນອກສູງ. ດັ່ງນັ້ນ, ໃນການອອກແບບ, ສາຍໂມງຄວນຈະຖືກລ້ອມຮອບດ້ວຍເສັ້ນພື້ນດິນແລະເຈາະຮູເສັ້ນດິນຫຼາຍຂື້ນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມອາດສາມາດທີ່ແຈກຢາຍ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນ crosstalk. ສໍາລັບໂມງສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ, ພະຍາຍາມໃຊ້ສັນຍານໂມງທີ່ແຕກຕ່າງກັນແຮງດັນຕ່ໍາແລະຫໍ່ໂຫມດພື້ນດິນ, ແລະເອົາໃຈໃສ່ກັບຄວາມສົມບູນຂອງການ punching ດິນຊຸດ.

terminal input ທີ່ບໍ່ໄດ້ໃຊ້ບໍ່ຄວນຖືກລະງັບ, ແຕ່ grounded ຫຼືເຊື່ອມຕໍ່ກັບການສະຫນອງພະລັງງານ (ການສະຫນອງພະລັງງານແມ່ນຍັງ grounded ໃນ loop ສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ), ເນື່ອງຈາກວ່າສາຍ supended ອາດຈະທຽບເທົ່າກັບສາຍອາກາດສົ່ງ, ແລະ grounding ສາມາດຍັບຍັ້ງໄດ້. ການປ່ອຍອາຍພິດ. ການປະຕິບັດໄດ້ພິສູດວ່າການນໍາໃຊ້ວິທີການນີ້ເພື່ອລົບລ້າງ crosstalk ບາງຄັ້ງສາມາດໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທັນທີທັນໃດ.

6. ເພີ່ມ capacitor decoupling ຄວາມຖີ່ສູງໃສ່ pin ການສະຫນອງພະລັງງານຂອງຕັນວົງຈອນປະສົມປະສານ.

ຕົວເກັບປະຈຸ decoupling ຄວາມຖີ່ສູງໄດ້ຖືກເພີ່ມໃສ່ pin ການສະຫນອງພະລັງງານຂອງແຕ່ລະຕັນວົງຈອນປະສົມປະສານຢູ່ໃກ້ໆ. ການເພີ່ມຕົວເກັບປະຈຸ decoupling ຄວາມຖີ່ສູງຂອງ pin ການສະຫນອງພະລັງງານສາມາດສະກັດກັ້ນການແຊກແຊງຂອງຄວາມຖີ່ສູງ harmonics ໃນ pin ການສະຫນອງພະລັງງານໄດ້.

7. ແຍກສາຍດິນຂອງສັນຍານດິຈິຕອລຄວາມຖີ່ສູງ ແລະສາຍດິນສັນຍານອະນາລັອກ

ເມື່ອສາຍດິນອະນາລັອກ, ສາຍດິນດິຈິຕອນ, ແລະອື່ນໆແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບສາຍດິນສາທາລະນະ, ໃຊ້ລູກປັດແມ່ເຫຼັກ choke ຄວາມຖີ່ສູງເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ຫຼືແຍກໂດຍກົງແລະເລືອກສະຖານທີ່ທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງຈຸດດຽວ. ທ່າແຮງດ້ານດິນຂອງສາຍດິນຂອງສັນຍານດິຈິຕອນຄວາມຖີ່ສູງໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນບໍ່ສອດຄ່ອງ. ມັກຈະມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນແຮງດັນທີ່ແນ່ນອນລະຫວ່າງສອງໂດຍກົງ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ສາຍດິນຂອງສັນຍານດິຈິຕອນຄວາມຖີ່ສູງມັກຈະປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບປະສົມກົມກຽວທີ່ອຸດົມສົມບູນຂອງສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ. ເມື່ອສາຍດິນສັນຍານດິຈິຕອລ ແລະສາຍດິນສັນຍານອະນາລັອກເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງ, ຄວາມກົມກຽວກັນຂອງສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງຈະລົບກວນສັນຍານອະນາລັອກຜ່ານການເຊື່ອມສາຍດິນ. ດັ່ງນັ້ນ, ພາຍໃຕ້ສະຖານະການປົກກະຕິ, ສາຍດິນຂອງສັນຍານດິຈິຕອລຄວາມຖີ່ສູງແລະສາຍດິນຂອງສັນຍານອະນາລັອກແມ່ນຈະຖືກແຍກອອກ, ແລະວິທີການເຊື່ອມຕໍ່ກັນຈຸດດຽວສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໃນຕໍາແຫນ່ງທີ່ເຫມາະສົມ, ຫຼືວິທີການສູງ. frequency choke interconnection bead ແມ່ເຫຼັກສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້.

8. ຫຼີກເວັ້ນການ loops ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍການສາຍ

ທຸກປະເພດຂອງສັນຍານສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງບໍ່ຄວນປະກອບເປັນ loop ຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້. ຖ້າມັນຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້, ພື້ນທີ່ loop ຄວນມີຂະຫນາດນ້ອຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.

9. ຕ້ອງຮັບປະກັນການຈັບຄູ່ສັນຍານ impedance ທີ່ດີ

ໃນຂະບວນການສົ່ງສັນຍານ, ເມື່ອ impedance ບໍ່ກົງກັນ, ສັນຍານຈະສະທ້ອນຢູ່ໃນຊ່ອງທາງສົ່ງ, ແລະການສະທ້ອນຈະເຮັດໃຫ້ສັນຍານທີ່ສັງເຄາະປະກອບເປັນ overshoot, ເຮັດໃຫ້ສັນຍານການເຫນັງຕີງໃກ້ຈະເຂົ້າສູ່ logic.

ວິທີການພື້ນຖານເພື່ອລົບລ້າງການສະທ້ອນແມ່ນການຈັບຄູ່ impedance ຂອງສັນຍານການສົ່ງຜ່ານໄດ້ດີ. ເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງການໂຫຼດແລະ impedance ລັກສະນະຂອງສາຍສົ່ງຫຼາຍ, ການສະທ້ອນຫຼາຍຂື້ນ, ດັ່ງນັ້ນ impedance ລັກສະນະຂອງສາຍສົ່ງສັນຍານຄວນຈະຖືກເຮັດໃຫ້ເທົ່າກັບ impedance ໂຫຼດຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້. ໃນເວລາດຽວກັນ, ກະລຸນາສັງເກດວ່າສາຍສົ່ງໃນ PCB ບໍ່ສາມາດມີການປ່ຽນແປງຢ່າງກະທັນຫັນຫຼືມຸມ, ແລະພະຍາຍາມຮັກສາ impedance ຂອງແຕ່ລະຈຸດຂອງສາຍສົ່ງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນຈະມີການສະທ້ອນລະຫວ່າງພາກສ່ວນຕ່າງໆຂອງສາຍສົ່ງ. ນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ໃນໄລຍະການສາຍໄຟ PCB ຄວາມໄວສູງ, ກົດລະບຽບສາຍໄຟດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ຕ້ອງໄດ້ຮັບການສັງເກດເຫັນ:

ກົດລະບຽບການສາຍ USB. ຕ້ອງການກໍານົດທິດທາງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງສັນຍານ USB, ຄວາມກວ້າງຂອງສາຍແມ່ນ 10mil, ໄລຍະຫ່າງຂອງສາຍແມ່ນ 6mil, ແລະໄລຍະຫ່າງຂອງສາຍສັນຍານແມ່ນ 6mil.

ກົດລະບຽບການສາຍ HDMI. ຕ້ອງການກໍານົດເສັ້ນທາງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງສັນຍານ HDMI, ຄວາມກວ້າງຂອງສາຍແມ່ນ 10mil, ໄລຍະຫ່າງຂອງສາຍແມ່ນ 6mil, ແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສອງຊຸດຂອງຄູ່ສັນຍານຄວາມແຕກຕ່າງ HDMI ແມ່ນເກີນ 20mil.

ກົດລະບຽບການສາຍໄຟ LVDS. ຕ້ອງການເສັ້ນທາງຄວາມແຕກຕ່າງຂອງສັນຍານ LVDS, ຄວາມກວ້າງຂອງສາຍແມ່ນ 7mil, ໄລຍະຫ່າງຂອງສາຍແມ່ນ 6mil, ຈຸດປະສົງແມ່ນເພື່ອຄວບຄຸມສັນຍານຄວາມແຕກຕ່າງຂອງສັນຍານ HDMI ກັບ 100+-15% ohm

ກົດລະບຽບການສາຍ DDR. ຮ່ອງຮອຍ DDR1 ຕ້ອງການສັນຍານບໍ່ໃຫ້ຜ່ານຮູຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ສາຍສັນຍານມີຄວາມກວ້າງເທົ່າທຽມກັນ, ແລະສາຍມີໄລຍະຫ່າງເທົ່າທຽມກັນ. ຮ່ອງຮອຍຕ້ອງປະຕິບັດຕາມຫຼັກການ 2W ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ crosstalk ລະຫວ່າງສັນຍານ. ສໍາລັບອຸປະກອນຄວາມໄວສູງຂອງ DDR2 ຂຶ້ນໄປ, ຂໍ້ມູນຄວາມຖີ່ສູງແມ່ນຍັງຕ້ອງການ. ສາຍມີຄວາມຍາວເທົ່າທຽມກັນເພື່ອຮັບປະກັນການຈັບຄູ່ impedance ຂອງສັນຍານ.

10. ຮັບປະກັນຄວາມສົມບູນຂອງລະບົບສາຍສົ່ງ

ຮັກສາຄວາມສົມບູນຂອງການສົ່ງສັນຍານແລະປ້ອງກັນ “ປະກົດການ bounce ດິນ” ທີ່ເກີດຈາກການແຕກດິນ.