एकीकृत सर्किट आउटपुट स्विच गति को वृद्धि संग र पीसीबी बोर्ड 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. PCB मा उच्च सिग्नल गति, अन्त कम्पोनेन्टहरूको गलत प्लेसमेन्ट, वा उच्च-स्पीड सिग्नलहरूको गलत तारले सिग्नल अखण्डता समस्याहरू निम्त्याउन सक्छ, जसले प्रणालीलाई गलत डाटा आउटपुट गर्न, सर्किटले अनुचित रूपमा काम गर्न वा काम नगर्न सक्छ। 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. यसको विपरित, जब सिग्नलले ठीकसँग प्रतिक्रिया गर्दैन, त्यहाँ सिग्नल अखण्डता समस्या हुन्छ। Signal integrity problems can lead to or directly lead to signal distortion, timing errors, incorrect data, address and control lines, and system misoperation, or even system crash. पीसीबी डिजाइन अभ्यासको प्रक्रियामा, मानिसहरूले धेरै पीसीबी डिजाइन नियमहरू जम्मा गरेका छन्। 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. सिग्नल लाइनको प्रकार, गति र प्रसारण दिशा, सिग्नल लाइनको प्रतिबाधा नियन्त्रण आवश्यकताहरू, बस गति दिशा र ड्राइभिङ अवस्था, प्रमुख संकेतहरू र सुरक्षा उपायहरू;

4. बिजुली आपूर्ति को प्रकार, जमीन को प्रकार, बिजुली आपूर्ति र जमीन को लागी आवाज सहिष्णुता आवश्यकताहरु, बिजुली आपूर्ति र ग्राउन्ड प्लेन को सेटिङ र विभाजन;

5. घडी रेखाहरूको प्रकार र दरहरू, घडी रेखाहरूको स्रोत र दिशा, घडी ढिलाइ आवश्यकताहरू, सबैभन्दा लामो लाइन आवश्यकताहरू।

पीसीबी स्तरित डिजाइन

सर्किट बोर्डको आधारभूत जानकारी बुझेपछि, सर्किट बोर्ड लागत र सिग्नल अखण्डताको डिजाइन आवश्यकताहरू तौल गर्न आवश्यक छ, र तारिङ तहहरूको उचित संख्या छनोट गर्न आवश्यक छ। 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. सन्दर्भ विमान प्राथमिकतामा ग्राउन्ड प्लेन हुनुपर्छ। Both power supply and ground plane can be used as reference plane, and both have certain shielding function. यद्यपि, पावर सप्लाई प्लेनको शिल्डिंग प्रभाव ग्राउन्ड प्लेन भन्दा धेरै कम छ किनभने यसको उच्च विशेषता प्रतिबाधा र पावर सप्लाई प्लेन र सन्दर्भ ग्राउन्ड लेभल बीच ठूलो सम्भावित भिन्नता छ।

2. Digital circuit and analog circuit are layered. जहाँ डिजाइन लागत अनुमति दिन्छ, अलग तहहरूमा डिजिटल र एनालग सर्किटहरू व्यवस्थित गर्न उत्तम हुन्छ। If must want to arrange in same wiring layer, can use ditch, add earthing line, the method such as dividing line to remedy. एनालग र डिजिटल पावर र ग्राउन्ड छुट्याउनु पर्छ, कहिल्यै मिसाउनु हुँदैन।

३. आसन्न तहहरु को प्रमुख संकेत मार्ग विभाजन क्षेत्र पार गर्दैन। Signals will form a large signal loop across the region and generate strong radiation. 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. कम्पोनेन्ट सतह मुनि एक अपेक्षाकृत पूर्ण ग्राउन्ड प्लेन हुनुपर्छ। ग्राउण्ड प्लेन को अखण्डता मल्टिलेयर प्लेट को लागी सकेसम्म टाढा राख्नु पर्छ। कुनै पनि सिग्नल लाइनहरू सामान्यतया ग्राउन्ड प्लेनमा चल्न अनुमति छैन।

5, उच्च फ्रिक्वेन्सी, उच्च गति, घडी र अन्य प्रमुख संकेत रेखाहरू नजिकैको ग्राउन्ड प्लेन हुनुपर्छ। 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

मुद्रित बोर्डको सिग्नल अखण्डता डिजाइनको कुञ्जी लेआउट र तारिङ हो, जुन सीधा PCB को प्रदर्शनसँग सम्बन्धित छ। Prior to layout, the PCB size must be determined to meet the function at the lowest possible cost. यदि PCB धेरै ठुलो र वितरित छ भने, प्रसारण लाइन धेरै लामो हुन सक्छ, परिणामस्वरूप प्रतिबाधा बढ्छ, आवाज प्रतिरोध कम हुन्छ, र लागत बढ्छ। If the components are placed together, heat dissipation is poor, and coupling crosstalk may occur in adjacent wiring. त्यसकारण, लेआउट विद्युत चुम्बकीय अनुकूलता, गर्मी अपव्यय र इन्टरफेस कारकहरू विचार गर्दा सर्किटको कार्यात्मक एकाइहरूमा आधारित हुनुपर्छ।

When laying out a PCB with mixed digital and analog signals, do not mix digital and analog signals. यदि एनालग र डिजिटल सिग्नलहरू मिश्रित हुनुपर्छ भने, क्रस-कप्लिङको प्रभाव कम गर्न ठाडो रूपमा लाइन गर्न निश्चित हुनुहोस्। सर्किट बोर्डमा डिजिटल सर्किट, एनालग सर्किट, र आवाज-उत्पादन सर्किट अलग हुनुपर्छ, र संवेदनशील सर्किट पहिले रुट गरिनु पर्छ, र सर्किटहरू बीचको युग्मन मार्ग हटाउनु पर्छ। विशेष रूपमा, घडी, रिसेट र अवरोध रेखाहरू विचार गर्नुहोस्, यी रेखाहरूलाई उच्च वर्तमान स्विच लाइनहरूसँग समानान्तर नगर्नुहोस्, अन्यथा विद्युत चुम्बकीय युग्मन संकेतहरूद्वारा सजिलै क्षतिग्रस्त हुन्छ, जसले अप्रत्याशित रिसेट वा अवरोध उत्पन्न गर्दछ। The overall layout should follow the following principles:

1. PCB मा कार्यात्मक विभाजन लेआउट, एनालग सर्किट र डिजिटल सर्किट फरक स्थानिय लेआउट हुनुपर्छ।

2. सर्किट संकेत प्रक्रिया को अनुसार कार्यात्मक सर्किट एकाइहरु को व्यवस्था गर्न को लागी, ताकि सिग्नल प्रवाह उही दिशा को बनाए राखन को लागी।

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

पीसीबी तारि design डिजाइन

सबै सिग्नल लाइनहरू PCB तारिङ अघि वर्गीकृत हुनुपर्छ। 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. विभिन्न तहहरूमा सिग्नल केबलहरू क्रसस्टक कम गर्न ठाडो रूपमा एकअर्कामा रुट गर्नुपर्छ। सिग्नल लाइनहरूको व्यवस्था सिग्नलको प्रवाह दिशा अनुसार राम्रोसँग व्यवस्थित गरिएको छ। सर्किटको आउटपुट सिग्नल लाइन इनपुट सिग्नल लाइन क्षेत्रमा फर्किनु हुँदैन। High-speed signal lines should be kept as short as possible to avoid interfering with other signal lines. डबल प्यानलमा, आवश्यक भएमा, उच्च-गति सिग्नल लाइनको दुबै छेउमा आइसोलेशन ग्राउन्ड तार थप्न सकिन्छ। बहु-तह बोर्डमा सबै उच्च-गति घडी लाइनहरू घडी रेखाहरूको लम्बाइ अनुसार ढाल हुनुपर्छ।

तार को लागी सामान्य सिद्धान्तहरु छन्:

१. जहाँसम्म सम्भव छ कम घनत्व तारि design डिजाइन, र संकेत तारि as जहाँसम्म सम्भव मोटाई अनुरूप, प्रतिबाधा मिलान को लागी अनुकूल छनौट गर्न को लागी। आरएफ सर्किटको लागि, सिग्नल लाइन दिशा, चौडाइ र लाइन स्पेसिङको अनुचित डिजाइनले सिग्नल ट्रान्समिशन लाइनहरू बीच क्रस हस्तक्षेप निम्त्याउन सक्छ।

2. सम्भव भएसम्म नजिकैको इनपुट र आउटपुट तारहरू र लामो दूरीको समानान्तर तारहरूबाट बच्न। समानान्तर सिग्नल लाइनहरूको क्रसस्टक कम गर्न, सिग्नल लाइनहरू बीचको स्पेसिङ बढाउन सकिन्छ, वा सिग्नल लाइनहरू बीच अलगाव बेल्टहरू सम्मिलित गर्न सकिन्छ।

3. PCB मा लाइन चौडाइ एक समान हुनुपर्छ र कुनै लाइन चौडाइ उत्परिवर्तन हुनेछैन। PCB wiring bend ले 90 डिग्री कुना प्रयोग गर्नु हुँदैन, चाप वा 135 डिग्री कोण प्रयोग गर्नुपर्छ, जहाँसम्म सम्भव छ रेखा प्रतिबाधाको निरन्तरता कायम राख्न।

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. सकेसम्म तारको लम्बाइ घटाउन, तारको चौडाइ बढाउनु, तारको प्रतिबाधा कम गर्न अनुकूल छ।

6. स्विच नियन्त्रण संकेतहरूको लागि, एकै समयमा राज्य परिवर्तन गर्ने सिग्नल PCB तारिङको संख्या सकेसम्म घटाइनुपर्छ।