BPA reka bentuk kaedah penghalaan isyarat input analog berkelajuan tinggi

Lebih lebar garis lebar, lebih kuat keupayaan anti-gangguan dan lebih baik kualiti isyarat (pengaruh kesan kulit). Tetapi pada masa yang sama, keperluan impedans ciri 50Ω mesti dijamin. Papan FR4 biasa, impedans 6MIL lebar garis permukaan ialah 50Ω. Ini jelas tidak dapat memenuhi keperluan kualiti isyarat input analog berkelajuan tinggi, jadi kami biasanya menggunakan lubang keluar GND02 dan biarkan ia merujuk kepada lapisan ART03. Dengan cara ini, isyarat pembezaan boleh dikira sebagai 12/10, dan baris tunggal boleh dikira sebagai 18MIL. (Perhatikan bahawa lebar garisan melebihi 18MIL dan kemudian pelebaran tidak bermakna)

Reka bentuk PCB kaedah penghalaan isyarat input analog berkelajuan tinggi dan peraturan

CLINE yang diserlahkan dalam warna hijau dalam rajah merujuk kepada input analog berkelajuan tinggi satu baris dan berbeza bagi lapisan ART03. Semasa berbuat demikian, beberapa butiran mesti ditangani:

(1) Bahagian simulasi lapisan TOP perlu dibungkus, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas. Perlu diingatkan bahawa jarak dari kuprum tanah ke CLINE input analog perlu 3W, iaitu AIRGAP dari tepi kuprum ke CLINE adalah dua kali lebar garisan. Menurut beberapa pengiraan dan simulasi teori elektromagnet, medan magnet dan medan elektrik garis isyarat pada PCB diedarkan terutamanya dalam julat 3W. (Gangguan hingar daripada isyarat sekeliling adalah kurang daripada atau sama dengan 1%).

(2) Tembaga GND lapisan positif kawasan analog juga perlu diasingkan daripada kawasan digital di sekeliling, iaitu, semua lapisan diasingkan.

(3) Untuk mengosongkan GND02, kami biasanya mengosongkan semua kawasan ini, jadi operasinya agak mudah dan tiada masalah. Tetapi mempertimbangkan butiran atau untuk melakukan yang lebih baik, kita hanya boleh mengosongkan bahagian pendawaian input analog, sudah tentu, sama dengan lapisan TOP, kawasan 3W. Ini boleh menjamin kualiti isyarat dan kerataan papan. Hasil pemprosesan adalah seperti berikut:

Reka bentuk PCB kaedah penghalaan isyarat input analog berkelajuan tinggi dan peraturan

Dengan cara ini, laluan pulangan isyarat input analog berkelajuan tinggi boleh dialirkan semula dengan cepat pada lapisan GND02. Iaitu, laluan balik tanah simulasi menjadi lebih pendek.

(4) Tebuk sebilangan besar vias GND di sekeliling isyarat analog berkelajuan tinggi secara tidak teratur untuk membuat isyarat analog mengalir kembali dengan cepat. Ia juga boleh menyerap bunyi.

Reka bentuk PCB peraturan penghalaan isyarat input analog berkelajuan tinggi

Peraturan 1: Peraturan perisai penghalaan isyarat PCB berkelajuan tinggi Dalam reka bentuk PCB berkelajuan tinggi, penghalaan talian isyarat berkelajuan tinggi utama seperti jam perlu dilindungi. Jika tiada perisai atau hanya sebahagian daripadanya, ia akan menyebabkan kebocoran EMI. Adalah disyorkan bahawa wayar berperisai dibumikan dengan lubang setiap 1000 mil.

Reka bentuk PCB kaedah penghalaan isyarat input analog berkelajuan tinggi dan peraturan

Peraturan 2: Peraturan gelung tertutup penghalaan isyarat berkelajuan tinggi

Oleh kerana ketumpatan papan PCB yang semakin meningkat, ramai jurutera LAYOUT PCB terdedah kepada kesilapan dalam proses penghalaan, iaitu rangkaian isyarat berkelajuan tinggi seperti isyarat jam, yang menghasilkan keputusan gelung tertutup apabila menghalakan PCB berbilang lapisan. Hasil daripada gelung tertutup sedemikian, antena gelung akan dihasilkan, yang akan meningkatkan intensiti terpancar EMI.

Reka bentuk PCB kaedah penghalaan isyarat input analog berkelajuan tinggi dan peraturan

Peraturan 3: Peraturan gelung terbuka penghalaan isyarat berkelajuan tinggi

Peraturan 2 menyebut bahawa gelung tertutup bagi isyarat berkelajuan tinggi akan menyebabkan sinaran EMI, tetapi gelung terbuka juga akan menyebabkan sinaran EMI.

Rangkaian isyarat berkelajuan tinggi seperti isyarat jam, sebaik sahaja hasil gelung terbuka berlaku apabila PCB berbilang lapisan dihalakan, antena linear akan dihasilkan, yang meningkatkan keamatan sinaran EMI.

Reka bentuk PCB kaedah penghalaan isyarat input analog berkelajuan tinggi dan peraturan

Peraturan 4: Peraturan kesinambungan impedans ciri isyarat berkelajuan tinggi

Untuk isyarat berkelajuan tinggi, impedans ciri mestilah kesinambungan apabila bertukar antara lapisan, jika tidak, ia akan meningkatkan sinaran EMI. Dalam erti kata lain, lebar pendawaian lapisan yang sama mestilah berterusan, dan impedans pendawaian lapisan yang berbeza mestilah berterusan.

Reka bentuk PCB kaedah penghalaan isyarat input analog berkelajuan tinggi dan peraturan

Peraturan 5: Peraturan arah pendawaian untuk reka bentuk PCB berkelajuan tinggi

Pendawaian antara dua lapisan bersebelahan mesti mengikut prinsip pendawaian menegak, jika tidak, ia akan menyebabkan crosstalk antara talian dan meningkatkan sinaran EMI.

Ringkasnya, lapisan pendawaian bersebelahan mengikut arah pendawaian mendatar dan menegak, dan pendawaian menegak boleh menekan crosstalk antara garisan.

Reka bentuk PCB kaedah penghalaan isyarat input analog berkelajuan tinggi dan peraturan

Peraturan 6: Peraturan struktur topologi dalam reka bentuk PCB berkelajuan tinggi

Dalam reka bentuk PCB berkelajuan tinggi, kawalan impedans ciri papan litar dan reka bentuk struktur topologi di bawah keadaan pelbagai beban secara langsung menentukan kejayaan atau kegagalan produk.

Rajah menunjukkan topologi rantai daisy, yang secara amnya bermanfaat apabila digunakan dalam beberapa Mhz. Adalah disyorkan untuk menggunakan struktur simetri berbentuk bintang pada bahagian belakang dalam reka bentuk PCB berkelajuan tinggi.

Reka bentuk PCB kaedah penghalaan isyarat input analog berkelajuan tinggi dan peraturan

Peraturan 7: Peraturan resonans panjang surih

Periksa sama ada panjang garis isyarat dan kekerapan isyarat membentuk resonans, iaitu, apabila panjang pendawaian ialah gandaan integer bagi panjang gelombang isyarat 1/4, pendawaian akan bergema, dan resonans akan memancarkan gelombang elektromagnet. dan menyebabkan gangguan.