Iš dizaino aukšto dažnio PCB yra sudėtingas procesas ir daugelis veiksnių gali tiesiogiai paveikti aukšto dažnio grandinės veikimą. Aukšto dažnio grandinės dizainas ir laidai yra labai svarbūs visam dizainui. Ypač rekomenduojami šie dešimt aukšto dažnio grandinės PCB dizaino patarimų:

1. Daugiasluoksnės plokštės laidai

Aukšto dažnio grandinės paprastai turi didelę integraciją ir didelį laidų tankį. Daugiasluoksnių plokščių naudojimas yra ne tik būtinas laidams, bet ir efektyvi priemonė trukdžiams sumažinti. PCB išdėstymo etape pagrįstas spausdintinės plokštės dydžio pasirinkimas su tam tikru sluoksnių skaičiumi gali visiškai išnaudoti tarpinį sluoksnį, kad būtų galima nustatyti skydą, geriau suvokti artimiausią įžeminimą ir efektyviai sumažinti parazitinį induktyvumą bei sutrumpinti signalą. perdavimo ilgis, išlaikant didelį Visi šie metodai yra naudingi aukšto dažnio grandinių patikimumui, pavyzdžiui, signalo kryžminių trukdžių amplitudės mažinimui. Kai kurie duomenys rodo, kad naudojant tą pačią medžiagą keturių sluoksnių plokštės triukšmas yra 20 dB mažesnis nei dvipusės plokštės. Tačiau yra ir problema. Kuo didesnis PCB pussluoksnių skaičius, tuo sudėtingesnis gamybos procesas ir didesnė vieneto kaina. Tam reikia pasirinkti PCB plokštes su atitinkamu sluoksnių skaičiumi, kai atliekame PCB išdėstymą. Protingas komponentų išdėstymo planavimas ir tinkamų laidų sujungimo taisyklės užbaigiant projektą.

2. Kuo mažiau švinas lenkiasi tarp greitųjų elektroninių prietaisų kaiščių, tuo geriau

Aukšto dažnio grandinės laidų laidą geriausia naudoti tiesiąja linija, kurią reikia pasukti. Jį galima pasukti 45 laipsnių laužta linija arba apskritimo lanku. Šis reikalavimas naudojamas tik siekiant pagerinti vario folijos tvirtinimo stiprumą žemo dažnio grandinėse, o aukšto dažnio grandinėse šis reikalavimas yra įvykdytas. Vienas reikalavimas gali sumažinti išorinę spinduliuotę ir aukšto dažnio signalų tarpusavio ryšį.

3. Kuo trumpesnis laidas tarp aukšto dažnio grandinės įrenginio kontaktų, tuo geriau

Signalo spinduliavimo intensyvumas yra proporcingas signalo linijos pėdsakų ilgiui. Kuo ilgesnis aukšto dažnio signalo laidas, tuo lengviau jį prijungti prie šalia jo esančių komponentų. Todėl reikalaujama, kad signalo laikrodis, kristalų generatorius, DDR duomenys, LVDS linijos, USB linijos, HDMI linijos ir kitos aukšto dažnio signalo linijos būtų kuo trumpesnės.

4. Kuo mažiau švino sluoksnis pakaitomis tarp aukšto dažnio grandinės įrenginio kontaktų, tuo geriau

Vadinamasis „kuo mažesnis laidų kaitaliojimas tarp sluoksnių, tuo geriau“ reiškia, kad kuo mažiau perėjimų (Via) bus naudojamas komponentų prijungimo procese, tuo geriau. Šalies teigimu, vienas perėjimas gali atnešti apie 0.5pF paskirstytąją talpą, o sumažinus vias skaičių galima žymiai padidinti greitį ir sumažinti duomenų klaidų galimybę.

5. Atkreipkite dėmesį į signalo linijos „kryžiavimą“, kurį sukuria lygiagretus maršrutas

Aukšto dažnio grandinės laidai turėtų atkreipti dėmesį į „kryžminį stulpelį“, atsirandantį dėl glaudaus lygiagretaus signalo linijų nukreipimo. Crosstalk reiškia sujungimo reiškinį tarp signalo linijų, kurios nėra tiesiogiai sujungtos. Kadangi aukšto dažnio signalai perduodami elektromagnetinių bangų pavidalu išilgai perdavimo linijos, signalo linija veiks kaip antena, o elektromagnetinio lauko energija bus skleidžiama aplink perdavimo liniją. Nepageidaujami triukšmo signalai susidaro dėl elektromagnetinių laukų tarpusavio ryšio tarp signalų. Vadinamas crosstalk (Crosstalk). PCB sluoksnio parametrai, signalų linijų atstumas, varančiojo galo ir priėmimo galo elektrinės charakteristikos ir signalo linijos užbaigimo būdas turi tam tikrą įtaką skersiniam perkalbėjimui. Todėl, norint sumažinti aukšto dažnio signalų skersinį pokalbį, jungiant laidus reikia kiek įmanoma atlikti šiuos veiksmus:

Jei laidų erdvė leidžia, įžeminimo laido arba įžeminimo plokštumos įterpimas tarp dviejų laidų, turinčių rimtesnį skersinį pokalbį, gali turėti įtakos izoliacijai ir sumažinti skerspjūvį. Kai signalo liniją supančioje erdvėje yra laikui bėgant kintantis elektromagnetinis laukas, jei lygiagrečio pasiskirstymo išvengti nepavyksta, priešingoje lygiagrečios signalo linijos pusėje gali būti įrengtas didelis „žemės“ plotas, kad būtų labai sumažinti trukdžiai.

Pagal prielaidą, kad laidų erdvė leidžia, padidinkite atstumą tarp gretimų signalo linijų, sumažinkite lygiagrečią signalo linijų ilgį ir stenkitės, kad laikrodžio linija būtų statmena rakto signalo linijai, o ne lygiagreti. Jei lygiagretus laidas tame pačiame sluoksnyje beveik neišvengiamas, dviejuose gretimuose sluoksniuose laidų kryptys turi būti statmenos viena kitai.

Skaitmeninėse grandinėse įprasti laikrodžio signalai yra signalai su greitais kraštų pasikeitimais, kurie turi didelį išorinį skersinį ryšį. Todėl projektuojant laikrodžio linija turėtų būti apsupta įžeminimo linijos ir išmušta daugiau įžeminimo linijos skylių, kad būtų sumažinta paskirstyta talpa ir taip sumažintas skersinis pokalbis. Aukšto dažnio signalo laikrodžiams pabandykite naudoti žemos įtampos diferencialo laikrodžio signalus ir apvyniokite įžeminimo režimą bei atkreipkite dėmesį į paketo įžeminimo perforavimo vientisumą.

Nenaudojamas įvesties gnybtas turi būti ne pakabinamas, o įžemintas arba prijungtas prie maitinimo šaltinio (maitinimas taip pat įžemintas aukšto dažnio signalo kilpoje), nes pakabinama linija gali būti lygiavertė siunčiančiajai antenai, o įžeminimas gali trukdyti. emisija. Praktika įrodė, kad naudojant šį metodą, kad būtų išvengta šnekėjimo, kartais galima duoti tiesioginių rezultatų.

6. Pridėkite aukšto dažnio atjungimo kondensatorių prie integrinio grandyno bloko maitinimo kaiščio

Prie kiekvieno šalia esančio integrinio grandyno bloko maitinimo kaiščio pridedamas aukšto dažnio atjungimo kondensatorius. Padidinus maitinimo šaltinio kaiščio aukšto dažnio atjungimo kondensatorių, galima veiksmingai slopinti aukšto dažnio harmonikų trikdžius ant maitinimo šaltinio kaiščio.

7. Atskirkite aukšto dažnio skaitmeninio signalo ir analoginio signalo įžeminimo laidą

Kai analoginis įžeminimo laidas, skaitmeninis įžeminimo laidas ir tt yra prijungtas prie viešojo įžeminimo laido, naudokite aukšto dažnio droselio magnetinius karoliukus, kad prijungtumėte arba tiesiogiai atskirtumėte ir pasirinkite tinkamą vietą vieno taško sujungimui. Aukšto dažnio skaitmeninio signalo įžeminimo laido įžeminimo potencialas paprastai yra nenuoseklus. Dažnai tarp jų yra tam tikras įtampos skirtumas. Be to, aukšto dažnio skaitmeninio signalo įžeminimo laidas dažnai turi labai turtingus aukšto dažnio signalo harmoninius komponentus. Kai skaitmeninio signalo įžeminimo laidas ir analoginio signalo įžeminimo laidas yra tiesiogiai sujungti, aukšto dažnio signalo harmonikos trukdys analoginiam signalui per įžeminimo laido jungtį. Todėl įprastomis aplinkybėmis aukšto dažnio skaitmeninio signalo įžeminimo laidas ir analoginio signalo įžeminimo laidas turi būti izoliuoti, o tinkamoje vietoje gali būti naudojamas vieno taško sujungimo metodas arba aukšto signalo perdavimo būdas. Galima naudoti dažnio droselio magnetinių granulių sujungimą.

8. Venkite laidų suformuotų kilpų

Visų rūšių aukšto dažnio signalo pėdsakai neturėtų sudaryti kiek įmanoma kilpos. Jei tai neišvengiama, kilpos plotas turi būti kuo mažesnis.

9. Turi užtikrinti gerą signalo varžos atitikimą

Signalo perdavimo procese, kai varža nesutampa, signalas atsispindės perdavimo kanale, o dėl atspindžio susintetintas signalas susidarys viršijimą, dėl kurio signalas svyruos netoli loginio slenksčio.

Pagrindinis būdas pašalinti atspindį yra gerai suderinti perdavimo signalo varžą. Kadangi kuo didesnis skirtumas tarp apkrovos impedanso ir charakteringos perdavimo linijos varžos, tuo didesnis atspindys, todėl charakteristinė signalo perdavimo linijos varža turėtų būti kiek įmanoma lygi apkrovos varžai. Tuo pačiu metu atkreipkite dėmesį, kad perdavimo linija ant PCB negali turėti staigių pokyčių ar kampų, ir stenkitės, kad kiekvieno perdavimo linijos taško varža būtų nenutrūkstama, kitaip atsiras atspindžių tarp įvairių perdavimo linijos sekcijų. Tam reikia, kad jungiant didelės spartos PCB laidus, reikia laikytis šių laidų taisyklių:

USB laidų taisyklės. Reikalingas USB signalo diferencialinis maršrutas, linijos plotis yra 10 mil, atstumas tarp linijų yra 6 mil, o tarpas tarp įžeminimo linijos ir signalo linijų yra 6 mil.

HDMI laidų taisyklės. Reikalingas HDMI signalo diferencialinis nukreipimas, linijos plotis yra 10 mil, atstumas tarp eilučių yra 6 mil, o atstumas tarp dviejų HDMI diferencinio signalo porų rinkinių viršija 20 mil.

LVDS laidų taisyklės. Reikalingas LVDS signalo diferencialinis nukreipimas, linijos plotis yra 7 mil, tarpas tarp eilučių yra 6 mil, tikslas yra valdyti skirtingą HDMI signalo varžą iki 100+-15% omų.

DDR laidų taisyklės. DDR1 pėdsakai reikalauja, kad signalai kuo labiau nepraeitų per skylutes, signalų linijos yra vienodo pločio, o linijos yra vienodai išdėstytos. Pėdsakai turi atitikti 2W principą, kad būtų sumažintas signalų perdavimas. Didelės spartos DDR2 ir naujesniems įrenginiams taip pat reikalingi aukšto dažnio duomenys. Linijos yra vienodo ilgio, kad būtų užtikrintas signalo varžos atitikimas.

10. Garantuoti perdavimo vientisumą

Išlaikykite signalo perdavimo vientisumą ir užkirskite kelią „žemės atšokimo reiškiniui“, kurį sukelia žemės skilimas.