Нэгдсэн хэлхээний гаралтын сэлгэн залгах хурд нэмэгдэхийн хэрээр ба ПХБ-ийн ТУЗ-ийн 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. ПХБ дээрх дохионы өндөр хурд, төгсгөлийн эд ангиудыг буруу байрлуулсан эсвэл өндөр хурдны дохиог буруу холбосон нь дохионы бүрэн бүтэн байдалд асуудал үүсгэж, улмаар систем буруу өгөгдөл гаргах, хэлхээ буруу ажиллах эсвэл огт ажиллахгүй болно. 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. Харин эсрэгээр, дохио зөв хариу өгөхгүй бол дохионы бүрэн бүтэн байдлын асуудал үүсдэг. Дохионы бүрэн бүтэн байдлын асуудал нь дохионы гажуудал, цаг хугацааны алдаа, буруу өгөгдөл, хаяг, хяналтын шугам, системийн буруу ажиллагаа, тэр ч байтугай системийн эвдрэлд хүргэж эсвэл шууд хүргэж болно. ПХБ-ийн дизайны практикт хүмүүс ПХБ-ийн дизайны олон дүрмийг хуримтлуулсан. In PCB design, the signal integrity of PCB can be better achieved by carefully referring to these design rules.

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. Дохионы шугамын төрөл, хурд ба дамжуулах чиглэл, дохионы шугамын эсэргүүцлийн хяналтын шаардлага, автобусны хурдны чиглэл ба жолоодлогын байдал, гол дохио, хамгаалах арга хэмжээ;

4. Эрчим хүчний хангамжийн төрөл, газардуулгын төрөл, цахилгаан хангамж, газардуулгын дуу чимээг тэсвэрлэх чадварын шаардлага, цахилгаан хангамж ба газрын хавтгайн тохиргоо, сегментчилэл;

5. Цагийн шугамын төрөл, хурд, цагийн шугамын эх үүсвэр, чиглэл, цагны саатлын шаардлага, хамгийн урт шугамын шаардлага.

ПХБ -ийн давхаргатай дизайн

Хэлхээний самбарын үндсэн мэдээллийг ойлгосны дараа хэлхээний самбарын өртөг, дохионы бүрэн бүтэн байдлын дизайны шаардлагыг жинлэж, хангалттай тооны утас давхаргыг сонгох шаардлагатай. 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. Лавлах хавтгай нь газрын хавтгай байх нь зүйтэй. Both power supply and ground plane can be used as reference plane, and both have certain shielding function. Гэсэн хэдий ч цахилгаан хангамжийн хавтгайн хамгаалалтын нөлөө нь газрын хавтгайгаас хамаагүй бага байдаг, учир нь түүний эсэргүүцэл өндөр, цахилгаан хангамжийн хавтгай ба газрын түвшний түвшний хоорондох боломжит зөрүү их байдаг.

2. Digital circuit and analog circuit are layered. Дизайн зардал зөвшөөрөгдсөн тохиолдолд дижитал болон аналог хэлхээг тусдаа давхаргад байрлуулах нь хамгийн сайн арга юм. If must want to arrange in same wiring layer, can use ditch, add earthing line, the method such as dividing line to remedy. Аналог болон дижитал эрчим хүч, газардуулга нь салангид байх ёстой, хэзээ ч хольж болохгүй.

3. Зэргэлдээх давхаргуудын гол дохионы чиглүүлэлт нь сегментчилсэн талбайг огтолдоггүй. Дохио нь бүс нутаг даяар том дохионы гогцоо үүсгэж, хүчтэй цацраг үүсгэх болно. 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. Бүрэлдэхүүн хэсгийн гадаргуугаас доош харьцангуй бүрэн хэмжээний газрын хавтгай байх ёстой. Газрын хавтгайн бүрэн бүтэн байдлыг олон давхаргат хавтангийн хувьд аль болох хадгалах ёстой. Газар дээрх хавтгайд ямар ч дохионы шугам ажиллахыг зөвшөөрдөггүй.

5, өндөр давтамж, өндөр хурд, цаг болон бусад гол дохионы шугамууд зэргэлдээ газрын хавтгайтай байх ёстой. 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

Хэвлэмэл хавтангийн дохионы бүрэн бүтэн байдлын гол түлхүүр нь ПХБ-ийн гүйцэтгэлтэй шууд холбоотой зохион байгуулалт, утас юм. Prior to layout, the PCB size must be determined to meet the function at the lowest possible cost. Хэрэв ПХБ хэт том, тараагдсан бол дамжуулах шугам нь маш урт байж магадгүй бөгөөд ингэснээр эсэргүүцэл нэмэгдэж, дуу чимээний эсэргүүцэл буурч, өртөг нэмэгдэх болно. If the components are placed together, heat dissipation is poor, and coupling crosstalk may occur in adjacent wiring. Тиймээс цахилгаан соронзон нийцтэй байдал, дулааны тархалт, интерфэйсийн хүчин зүйлсийг харгалзан схемийн функциональ нэгжид тулгуурласан байх ёстой.

When laying out a PCB with mixed digital and analog signals, do not mix digital and analog signals. Хэрэв аналог болон дижитал дохиог холих шаардлагатай бол хөндлөн холболтын нөлөөг багасгахын тулд босоо шугамд оруулахаа мартуузай. Хэлхээний самбар дээрх тоон хэлхээ, аналог хэлхээ, дуу чимээ үүсгэгч хэлхээг салгаж, мэдрэмтгий хэлхээг эхлээд чиглүүлж, хэлхээний хоорондох холболтын замыг арилгах хэрэгтэй. Ялангуяа цаг, дахин тохируулах, таслах шугамыг анхаарч үзээрэй, эдгээр шугамыг өндөр гүйдлийн шилжүүлэгчийн шугамтай зэрэгцүүлж болохгүй, эс тэгвээс цахилгаан соронзон холболтын дохиогоор амархан гэмтэж, гэнэтийн дахин тохируулах эсвэл тасалдал үүсгэх болно. The overall layout should follow the following principles:

1. ПХБ дээрх функциональ хуваалтын зохион байгуулалт, аналог хэлхээ ба дижитал хэлхээ нь өөр өөр орон зайн зохион байгуулалттай байх ёстой.

2. Хэлхээний дохионы үйл явцын дагуу функциональ хэлхээний нэгжүүдийг зохион байгуулж, дохионы урсгалыг нэг чиглэлд байлгахын тулд.

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. Easily disturbed components should not be too close to each other, input and output components should be far away.

How to design the signal of integrity PCB

ПХБ -ийн утас дизайн

Бүх дохионы шугамыг ПХБ-ийн утас тавихаас өмнө ангилах ёстой. 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. Янз бүрийн давхарга дээрх дохионы кабелийг хооронд нь босоо чиглэлд холбож, хөндлөн холбоог багасгах хэрэгтэй. Дохионы шугамын зохион байгуулалтыг дохионы урсгалын чиглэлийн дагуу хамгийн сайн зохион байгуулдаг. Хэлхээний гаралтын дохионы шугамыг оролтын дохионы шугамын талбай руу буцааж татах ёсгүй. High-speed signal lines should be kept as short as possible to avoid interfering with other signal lines. Давхар самбар дээр шаардлагатай бол тусгаарлах газардуулгын утсыг өндөр хурдны дохионы шугамын хоёр талд нэмж болно. Олон давхаргат самбар дээрх өндөр хурдны бүх цагийг цагийн шугамын уртын дагуу хамгаалсан байх ёстой.

Утас тавих ерөнхий зарчим нь:

1. Аль болох бага нягтралтай утасны загвар, дохионы утсыг аль болох зузаан тууштай, эсэргүүцлийг тохируулахад тохиромжтой байдлаар сонгох боломжтой. RF хэлхээний хувьд дохионы шугамын чиглэл, өргөн, шугамын хоорондын зайг үндэслэлгүй зохион бүтээсэн нь дохио дамжуулах шугамын хооронд хөндлөн интерференц үүсгэж болзошгүй юм.

2. Зэргэлдээ оролт гаралтын утас болон холын зайн зэрэгцээ утаснаас аль болох зайлсхийх. Зэрэгцээ дохионы шугамын хөндлөн холболтыг багасгахын тулд дохионы шугамын хоорондох зайг нэмэгдүүлэх эсвэл дохионы шугамын хооронд тусгаарлах бүс оруулах боломжтой.

3. ПХБ дээрх шугамын өргөн жигд байх ба шугамын өргөн мутаци үүсэх ёсгүй. ПХБ-ийн утаснуудын гулзайлт нь 90 градусын буланг ашиглах ёсгүй, шугамын эсэргүүцлийн тасралтгүй байдлыг хадгалахын тулд нуман эсвэл 135 градусын өнцгийг аль болох ашиглах ёстой.

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. Утасны уртыг аль болох багасгах, утасны өргөнийг нэмэгдүүлэх нь утасны эсэргүүцлийг багасгахад тустай.

6. Шилжүүлэгчийн удирдлагын дохионы хувьд төлөвийг нэгэн зэрэг өөрчилдөг ДОХИО ПХБ-ийн утаснуудын тоог аль болох багасгах хэрэгтэй.