ПХБ дизајнирање метод на рутирање на аналогни влезни сигнали со голема брзина

Колку е поширока ширината на линијата, толку е посилна способноста за спречување на пречки и подобар е квалитетот на сигналот (влијанието на ефектот на кожата). Но, во исто време, мора да се гарантира барањето за карактеристична импеданса од 50Ω. Нормална плочка FR4, импедансата на ширината на површинската линија 6MIL е 50Ω. Ова очигледно не може да ги исполни барањата за квалитет на сигналот на аналогниот влез со голема брзина, па затоа обично користиме издлабување на GND02 и дозволуваме да се однесува на слојот ART03. На овој начин, диференцијалниот сигнал може да се брои како 12/10, а единечната линија може да се брои како 18 MIL. (Забележете дека ширината на линијата надминува 18 MIL, а потоа проширувањето е бесмислено)

ПХБ дизајнира метод и правила за насочување на брзиот аналоген влезен сигнал

CLINE означено со зелено на сликата се однесува на еднолинискиот и диференцијалниот аналоген влез со голема брзина на слојот ART03. Додека го правите тоа, мора да се разгледаат некои детали:

(1) Симулацискиот дел од ТОП слојот треба да се спакува, како што е прикажано на сликата погоре. Треба да се забележи дека растојанието од заземјениот бакар до аналогниот влез CLINE треба да биде 3W, односно AIRGAP од работ на бакарот до CLINE е двојно поголема од ширината на линијата. Според некои електромагнетни теоретски пресметки и симулации, магнетното поле и електричното поле на сигналните линии на ПХБ главно се распределени во опсег од 3W. (Интерференцијата на бучавата од околните сигнали е помала или еднаква на 1%).

(2) Бакарот GND на позитивниот слој на аналогната област исто така треба да се изолира од околната дигитална област, односно сите слоеви се изолирани.

(3) За издлабување на GND02, обично ја издлабуваме целата оваа област, така што операцијата е релативно едноставна и нема проблем. Но, со оглед на деталите или со цел да се направи подобро, можеме само да го издлабиме делот за ожичување на аналогниот влез, се разбира, исто како и горниот слој, областа од 3W. Ова може да го гарантира квалитетот на сигналот и плошноста на плочата. Резултатот од обработката е како што следува:

ПХБ дизајнира метод и правила за насочување на брзиот аналоген влезен сигнал

На овој начин, патеката за враќање на аналогниот влезен сигнал со голема брзина може брзо да се претече на слојот GND02. Односно, симулираната патека за враќање на земјата станува пократка.

(4) Неправилно удирајте голем број на GND визби околу аналогниот сигнал со голема брзина за да го направите аналогниот сигнал брзо да се врати назад. Може да апсорбира и бучава.

Правила за рутирање на аналогни влезни сигнали со голема брзина на PCB

Правило 1: Правила за заштита на насочување на сигналот со голема брзина на ПХБ Во дизајнот на брзи ПХБ, насочувањето на клучните линии за сигнали со голема брзина, како што се часовниците, треба да биде заштитено. Ако нема штит или само дел од него, тоа ќе предизвика истекување на EMI. Заштитената жица се препорачува да се заземјува со отвор на 1000 мил.

ПХБ дизајнира метод и правила за насочување на брзиот аналоген влезен сигнал

Правило 2: Правила за рутирање на сигнали со голема брзина во затворен круг

Поради зголемената густина на ПХБ-плочките, многу инженери на PCB LAYOUT се склони кон грешка во процесот на рутирање, т.е. сигнални мрежи со голема брзина, како што се такт-сигналите, кои произведуваат резултати во затворена јамка при рутирање на повеќеслојни ПХБ. Како резултат на таква затворена јамка, ќе се произведе јамка антена, што ќе го зголеми зрачениот интензитет на EMI.

ПХБ дизајнира метод и правила за насочување на брзиот аналоген влезен сигнал

Правило 3: Правила за отворена јамка за рутирање на сигнали со голема брзина

Правилото 2 споменува дека затворената јамка на сигналите со голема брзина ќе предизвика зрачење ЕМИ, но отворената јамка ќе предизвика и зрачење ЕМИ.

Сигнални мрежи со голема брзина, како што се часовни сигнали, штом ќе се појави резултат на отворена јамка кога ќе се насочи повеќеслојната ПХБ, ќе се произведе линеарна антена, што го зголемува интензитетот на зрачењето EMI.

ПХБ дизајнира метод и правила за насочување на брзиот аналоген влезен сигнал

Правило 4: Карактеристично правило за континуитет на импеданса на сигнал со голема брзина

За сигнали со голема брзина, карактеристичната импеданса мора да биде континуитет при префрлување помеѓу слоеви, инаку ќе го зголеми зрачењето EMI. Со други зборови, ширината на жиците на истиот слој мора да биде континуирана, а импедансата на жиците на различни слоеви мора да биде континуирана.

ПХБ дизајнира метод и правила за насочување на брзиот аналоген влезен сигнал

Правило 5: Правила за насока на жици за дизајн на ПХБ со голема брзина

Инсталирањето помеѓу два соседни слоја мора да го следи принципот на вертикално поврзување, во спротивно ќе предизвика прекршување помеѓу линиите и ќе го зголеми зрачењето на EMI.

Накратко, соседните слоеви на жици ги следат хоризонталните и вертикалните насоки на жици, а вертикалното поврзување може да го потисне прекршувањето помеѓу линиите.

ПХБ дизајнира метод и правила за насочување на брзиот аналоген влезен сигнал

Правило 6: Правила за тополошка структура во дизајнот на ПХБ со голема брзина

Во дизајнот на ПХБ со голема брзина, контролата на карактеристичната импеданса на плочката на колото и дизајнот на тополошката структура во услови на повеќе оптоварување директно го одредуваат успехот или неуспехот на производот.

Сликата покажува топологија на синџир на маргаритки, која е генерално корисна кога се користи во неколку Mhz. Се препорачува да се користи симетрична структура во форма на ѕвезда на задниот дел во дизајнот на ПХБ со голема брзина.

ПХБ дизајнира метод и правила за насочување на брзиот аналоген влезен сигнал

Правило 7: Правило за резонанца за должина на трагата

Проверете дали должината на сигналната линија и фреквенцијата на сигналот сочинуваат резонанца, односно кога должината на жиците е цел број повеќекратен од брановата должина на сигналот 1/4, жиците ќе резонираат, а резонанцијата ќе зрачи електромагнетни бранови и предизвикуваат пречки.