PCB design høyhastighets analog input signal ruting metode

Jo bredere linjebredden er, desto sterkere antiinterferensevne og jo bedre signalkvalitet (påvirkning av hudeffekt). Men samtidig må kravet om 50Ω karakteristisk impedans garanteres. Vanlig FR4-kort, overflatelinjebredden 6MIL impedans er 50Ω. Dette kan åpenbart ikke oppfylle signalkvalitetskravene til høyhastighets analog inngang, så vi bruker vanligvis uthuling av GND02 og lar det referere til ART03-laget. På denne måten kan differensialsignalet telles som 12/10, og enkeltlinjen kan telles som 18MIL. (Merk at linjebredden overstiger 18MIL og at utvidelse er meningsløst)

PCB design høyhastighets analog inngangssignal rutingmetode og regler

CLINE uthevet i grønt i figuren refererer til enkeltlinje og differensiell høyhastighets analog inngang til ART03-laget. Mens du gjør det, må noen detaljer behandles:

(1) Simuleringsdelen av TOP-laget må pakkes, som vist i figuren ovenfor. Det skal bemerkes at avstanden fra det jordede kobberet til den analoge inngangen CLINE må være 3W, det vil si at AIRGAP fra kanten av kobberet til CLINE er to ganger linjebredden. I følge noen elektromagnetiske teoretiske beregninger og simuleringer er magnetfeltet og det elektriske feltet til signallinjene på PCB hovedsakelig fordelt innenfor området 3W. (Støyinterferensen fra omgivende signaler er mindre enn eller lik 1%).

(2) GND-kobberet til det positive laget i det analoge området må også isoleres fra det omkringliggende digitale området, det vil si at alle lag er isolert.

(3) For uthuling av GND02 uthuler vi vanligvis hele dette området, så operasjonen er relativt enkel og det er ikke noe problem. Men med tanke på detaljene eller for å gjøre det bedre, kan vi bare hule ut den analoge inngangsledningsdelen, selvfølgelig, det samme som TOP-laget, 3W-området. Dette kan garantere signalkvaliteten og flatheten til brettet. Behandlingsresultatet er som følger:

PCB design høyhastighets analog inngangssignal rutingmetode og regler

På denne måten kan returveien til det høyhastighets analoge inngangssignalet raskt reflytes på GND02-laget. Det vil si at den simulerte bakkereturveien blir kortere.

(4) Slå et stort antall GND-viaer uregelmessig rundt det analoge høyhastighetssignalet for å få det analoge signalet til å flyte raskt tilbake. Den kan også absorbere støy.

PCB-design høyhastighets analog inngangssignalrutingsregler

Regel 1: Regler for skjerming av høyhastighets PCB-signalruting I høyhastighets PCB-design må rutingen av viktige høyhastighetssignallinjer som klokker skjermes. Hvis det ikke er noe skjold eller bare en del av det, vil det forårsake EMI-lekkasje. Det anbefales at den skjermede ledningen jordes med et hull per 1000 mil.

PCB design høyhastighets analog inngangssignal rutingmetode og regler

Regel 2: Høyhastighets signalruting regler for lukket sløyfe

På grunn av den økende tettheten av PCB-kort, er mange PCB LAYOUT-ingeniører utsatt for en feil i prosessen med ruting, det vil si høyhastighetssignalnettverk som klokkesignaler, som gir resultater med lukket sløyfe ved ruting av flerlags PCB. Som et resultat av en slik lukket sløyfe vil det produseres en sløyfeantenne, som vil øke den utstrålte intensiteten til EMI.

PCB design høyhastighets analog inngangssignal rutingmetode og regler

Regel 3: Høyhastighets signalruting åpen sløyfe-regler

Regel 2 nevner at den lukkede sløyfen av høyhastighetssignaler vil forårsake EMI-stråling, men den åpne sløyfen vil også forårsake EMI-stråling.

Høyhastighetssignalnettverk som klokkesignaler, så snart et åpent sløyferesultat oppstår når flerlagskretskortet rutes, vil det produseres en lineær antenne, som øker EMI-strålingsintensiteten.

PCB design høyhastighets analog inngangssignal rutingmetode og regler

Regel 4: Karakteristisk impedanskontinuitetsregel for høyhastighetssignal

For høyhastighetssignaler må den karakteristiske impedansen være kontinuitet ved veksling mellom lag, ellers vil det øke EMI-strålingen. Med andre ord må bredden på ledningene til det samme laget være kontinuerlig, og impedansen til ledningene til forskjellige lag må være kontinuerlig.

PCB design høyhastighets analog inngangssignal rutingmetode og regler

Regel 5: Regler for ledningsretning for høyhastighets PCB-design

Kablingen mellom to tilstøtende lag må følge prinsippet om vertikale ledninger, ellers vil det forårsake krysstale mellom linjene og øke EMI-strålingen.

Kort sagt følger de tilstøtende ledningslagene de horisontale og vertikale ledningsretningene, og den vertikale ledningen kan undertrykke krysstalen mellom linjene.

PCB design høyhastighets analog inngangssignal rutingmetode og regler

Regel 6: Topologiske strukturregler i høyhastighets PCB-design

I høyhastighets PCB-design bestemmer kontrollen av den karakteristiske impedansen til kretskortet og utformingen av den topologiske strukturen under multilastforhold direkte suksessen eller feilen til produktet.

Figuren viser en seriekjede-topologi, som generelt er fordelaktig når den brukes i noen få Mhz. Det anbefales å bruke en stjerneformet symmetrisk struktur på bakenden i høyhastighets PCB-design.

PCB design høyhastighets analog inngangssignal rutingmetode og regler

Regel 7: Resonansregel for sporlengde

Kontroller om lengden på signallinjen og frekvensen til signalet utgjør resonans, det vil si at når lengden på ledningen er et heltallsmultippel av signalbølgelengden 1/4, vil ledningene resonere, og resonansen vil utstråle elektromagnetiske bølger og forårsake forstyrrelser.