Kif tevita l – effett tal – linja ta ‘trasmissjoni fl – XNUMX PCB ta ‘veloċità għolja disinn

1. Metodi biex titrażżan l-interferenza elettromanjetika

Soluzzjoni tajba għall-problema tal-integrità tas-sinjal ittejjeb il-kompatibilità elettromanjetika (EMC) tal-bord tal-PCB. Waħda mill-aktar importanti hija li jiġi żgurat li l-bord tal-PCB ikollu ert tajjeb. Saff ta ‘sinjal b’saff ta’ l-art huwa metodu effettiv ħafna għal disinn kumpless. Barra minn hekk, il-minimizzazzjoni tad-densità tas-sinjal tas-saff ta ‘barra tal-bord taċ-ċirkwit hija wkoll mod tajjeb biex tnaqqas ir-radjazzjoni elettromanjetika. Dan il-metodu jista ‘jinkiseb bl-użu tad-disinn tal-PCB “build-up” tat-teknoloġija “erja tal-wiċċ”. Is-saff tal-erja tal-wiċċ jinkiseb billi żżid kombinazzjoni ta ‘saffi ta’ insulazzjoni rqiqa u mikropori użati biex jippenetraw dawn is-saffi fuq PCB ta ‘proċess ġenerali. Ir-reżistenza u l-kapaċitanza jistgħu jiġu midfuna taħt il-wiċċ, u d-densità lineari għal kull unità ta ‘erja hija kważi rduppjata, u b’hekk tnaqqas il-volum tal-PCB. It-tnaqqis taż-żona tal-PCB għandu impatt enormi fuq it-topoloġija tar-rotta, li jfisser li l-linja kurrenti hija mnaqqsa, it-tul tar-rotta tal-fergħa huwa mnaqqas, u r-radjazzjoni elettromanjetika hija bejn wieħed u ieħor proporzjonali għall-erja taċ-ċirku kurrenti; At the same time, the small size characteristics mean that high-density pin packages can be used, which in turn reduces the length of the wire, thus reducing the current loop and improving emc characteristics.

2. Strictly control the cable lengths of key network cables

If the design has a high speed jump edge, the transmission line effect on the PCB must be considered. Iċ-ċipep ta ‘ċirkwit integrat mgħaġġel b’rata għolja ta’ arloġġ użat komunement illum huma saħansitra aktar problematiċi. Hemm xi prinċipji bażiċi biex tissolva din il-problema: jekk jintużaw ċirkuwiti CMOS jew TTL għad-disinn, il-frekwenza operattiva hija inqas minn 10MHz, u t-tul tal-wajers m’għandux ikun akbar minn 7 pulzieri. If the operating frequency is 50MHz, the cable length should not be greater than 1.5 inches. Wiring length should be 1 inch if operating frequency reaches or exceeds 75MHz. It-tul massimu tal-wajers għal ċipep GaAs għandu jkun 0.3 pulzieri. Jekk dan jinqabeż, hemm problema ta ‘linja ta’ trasmissjoni.

3. Ippjana kif suppost it-topoloġija tal-kejbils

Another way to solve the transmission line effect is to choose the correct routing path and terminal topology. It-topoloġija tal-kejbils tirreferi għas-sekwenza tal-kejbils u l-istruttura ta ‘kejbil tan-netwerk. Meta jintużaw apparati loġiċi ta ‘veloċità għolja, is-sinjal bi truf li jinbidlu malajr jiġi mgħawweġ mill-fergħat tat-tronk tas-sinjal sakemm it-tul tal-fergħa ma jinżammx qasir ħafna. B’mod ġenerali, ir-rotta tal-PCB tadotta żewġ topoloġiji bażiċi, jiġifieri r-rotta tal-Katina Daisy u d-distribuzzjoni Star.

Għal wajers tal-katina daisy, il-wajers jibdew fit-tarf tas-sewwieq u jilħqu kull tarf li jirċievi min-naħa tagħhom. Jekk serje resister tintuża biex tbiddel il-karatteristiċi tas-sinjal, il-pożizzjoni tar-reżistenza tas-serje għandha tkun viċin it-tarf tas-sewqan. Il-kejbils tal-katina Daisy huma l-aħjar fil-kontroll tal-interferenza armonika għolja tal-kejbils. Madankollu, dan it-tip ta ‘wajers għandu l-inqas rata ta’ trasmissjoni u mhux faċli li tgħaddi 100%. Fid-disinn attwali, irridu nagħmlu t-tul tal-fergħa fil-wajers tal-katina Daisy l-iqsar kemm jista ‘jkun, u l-valur tat-tul sikur għandu jkun: Stub Delay < = Trt * 0.1.

Pereżempju, truf tal-fergħat f’ċirkwiti TTL b’veloċità għolja għandhom ikunu twal inqas minn 1.5 pulzieri. Din it-topoloġija tieħu inqas spazju tal-wajers u tista ‘tintemm permezz ta’ tqabbil ta ‘reżistenza waħda. Madankollu, din l-istruttura tal-wajers tagħmel li s-sinjal li jirċievi f’riċevitur ta ‘sinjal differenti ma jkunx sinkroniku.

The star topology can effectively avoid the problem of clock signal synchronization, but it is very difficult to finish the wiring manually on the PCB with high density. L-użu ta ‘kejbil awtomatiku huwa l-aħjar mod biex titlesta l-kejbils stilla. A terminal resistor is required on each branch. The value of the terminal resistance should match the characteristic impedance of the wire. Dan jista ‘jsir manwalment jew permezz ta’ għodod CAD biex jiġu kkalkulati l-valuri tal-impedenza karatteristiċi u l-valuri tar-reżistenza għat-tqabbil tat-terminal.

While simple terminal resistors are used in the two examples above, a more complex matching terminal is optional in practice. L-ewwel għażla hija t-terminal RC match. Terminali tat-tqabbil RC jistgħu jnaqqsu l-konsum tal-enerġija, iżda jistgħu jintużaw biss meta l-operazzjoni tas-sinjal tkun relattivament stabbli. Dan il-metodu huwa l-iktar adattat għall-ipproċessar tat-tqabbil tas-sinjal tal-linja tal-arloġġ. L-iżvantaġġ huwa li l-kapaċitanza fit-terminal tat-tqabbil RC tista ‘taffettwa l-għamla u l-veloċità tal-propagazzjoni tas-sinjal.

The series resistor matching terminal incurs no additional power consumption, but slows down signal transmission. This approach is used in bus-driven circuits where time delays are not significant. It-terminal tat-tqabbil tar-reżistenza tas-serje għandu wkoll il-vantaġġ li jnaqqas in-numru ta ‘apparati użati fuq il-bord u d-densità tal-konnessjonijiet.

The final method is to separate the matching terminal, in which the matching element needs to be placed near the receiving end. Il-vantaġġ tiegħu huwa li mhux se jiġbed is-sinjal, u jista ‘jkun tajjeb ħafna biex tevita l-istorbju. Tipikament użat għal sinjali ta ‘input TTL (ACT, HCT, FAST).

In addition, the package type and installation type of the terminal matching resistor must be considered. SMD surface mount resistors generally have lower inductance than through-hole components, so SMD package components are preferred. There are also two installation modes for ordinary straight plug resistors: vertical and horizontal.

Fil-modalità ta ‘muntaġġ vertikali, ir-reżistenza għandha pin ta’ muntaġġ qasir, li tnaqqas ir-reżistenza termali bejn ir-reżistenza u l-bord taċ-ċirkwit u tagħmel is-sħana tar-reżistenza aktar faċilment emessa fl-arja. Iżda installazzjoni vertikali itwal iżżid l-induttanza tar-reżistenza. Horizontal installation has lower inductance due to lower installation. However, the overheated resistance will drift, and in the worst case, the resistance will become open, resulting in PCB wiring termination matching failure, becoming a potential failure factor.

4. Teknoloġiji oħra applikabbli

Sabiex tnaqqas il-qbiż tal-vultaġġ temporanju fuq il-provvista tal-enerġija IC, il-kapaċitatur tad-diżakkoppjament għandu jiżdied maċ-ċippa IC. Dan effettivament ineħħi l-impatt tal-burrs fuq il-provvista tal-enerġija u jnaqqas ir-radjazzjoni mill-linja tal-enerġija fuq il-bord stampat.

L-effett ta ‘twittija tal-burr huwa l-aħjar meta l-kapaċitatur ta’ diżakkoppjament huwa mqabbad direttament mas-sieq tal-provvista tal-enerġija taċ-ċirkwit integrat aktar milli mas-saff tal-provvista tal-enerġija. Huwa għalhekk li xi apparati għandhom kapaċitaturi ta ‘diżakkoppjament fis-sokits tagħhom, filwaqt li oħrajn jeħtieġu li d-distanza bejn il-kapaċitatur ta’ diżakkoppjament u l-apparat tkun żgħira biżżejjed.

Kwalunkwe apparat ta ‘veloċità għolja u konsum ta’ enerġija għolja għandu jitqiegħed flimkien kemm jista ‘jkun biex inaqqas il-qabża temporanja tal-vultaġġ tal-provvista tal-enerġija.

Mingħajr saff ta ‘enerġija, linji ta’ enerġija twal jiffurmaw linja bejn is-sinjal u l-linja, li jservu bħala sors ta ‘radjazzjoni u ċirkwit induttiv.

Il-kejbils li jiffurmaw linja li ma tgħaddix mill-istess kejbil tan-netwerk jew kejbils oħra jissejjaħ linja miftuħa. Jekk il-linja tgħaddi mill-istess kejbil tan-netwerk, rotot oħra jiffurmaw linja magħluqa. Fiż-żewġ każijiet, l-effett tal-antenna (antenna tal-linja u antenna taċ-ċirku) jista ‘jseħħ.