PCB zaprojektuj metodę routingu szybkiego analogowego sygnału wejściowego;

Im szersza linia, tym silniejsza zdolność przeciwzakłóceniowa i lepsza jakość sygnału (wpływ efektu naskórkowości). Ale jednocześnie musi być zagwarantowany wymóg impedancji charakterystycznej 50 Ω. Normalna płyta FR4, szerokość linii powierzchniowej 6MIL impedancja wynosi 50Ω. To oczywiście nie może spełnić wymagań jakości sygnału szybkiego wejścia analogowego, więc generalnie używamy wydrążonego GND02 i niech odnosi się do warstwy ART03. W ten sposób sygnał różnicowy może być liczony jako 12/10, a pojedyncza linia może być liczona jako 18MIL. (Zauważ, że szerokość linii przekracza 18MIL, a następnie poszerzenie jest bez znaczenia)

Metoda i zasady routingu szybkiego analogowego sygnału wejściowego w projektowaniu PCB

CLINE zaznaczona na zielono na rysunku odnosi się do jednoliniowego i różnicowego szybkiego wejścia analogowego warstwy ART03. Czyniąc to, należy wziąć pod uwagę kilka szczegółów:

(1) Część symulacyjna warstwy TOP musi być zapakowana, jak pokazano na powyższym rysunku. Należy zauważyć, że odległość od uziemienia miedzi do wejścia analogowego CLINE musi wynosić 3W, to znaczy AIRGAP od krawędzi miedzi do CLINE jest dwukrotnie większy niż szerokość linii. Zgodnie z niektórymi elektromagnetycznymi obliczeniami teoretycznymi i symulacjami, pole magnetyczne i pole elektryczne linii sygnałowych na płytce drukowanej mają rozkład głównie w zakresie 3W. (Zakłócenia szumów z otaczających sygnałów są mniejsze lub równe 1%).

(2) Miedź GND warstwy dodatniej obszaru analogowego również musi być odizolowana od otaczającego obszaru cyfrowego, to znaczy wszystkie warstwy są izolowane.

(3) W przypadku drążenia GND02 zwykle wydrążamy cały ten obszar, więc operacja jest stosunkowo prosta i nie ma problemu. Ale biorąc pod uwagę szczegóły lub aby zrobić coś lepiej, możemy tylko wydrążyć część okablowania wejścia analogowego, oczywiście tak samo jak warstwę TOP, obszar 3W. Może to zagwarantować jakość sygnału i płaskość płyty. Wynik przetwarzania jest następujący:

Metoda i zasady routingu szybkiego analogowego sygnału wejściowego w projektowaniu PCB

W ten sposób ścieżka powrotna szybkiego analogowego sygnału wejściowego może być szybko przelana na warstwę GND02. Oznacza to, że symulowana droga powrotna do masy staje się krótsza.

(4) Nieregularnie uderzaj dużą liczbę przelotek GND wokół szybkiego sygnału analogowego, aby sygnał analogowy szybko wracał. Może również pochłaniać hałas.

Zasady routingu szybkiego analogowego sygnału wejściowego w projektowaniu PCB

Zasada 1: Zasady ekranowania szybkiego trasowania sygnału na płytce drukowanej W przypadku projektowania szybkich płytek drukowanych, trasowanie kluczowych szybkich linii sygnałowych, takich jak zegary, musi być ekranowane. Jeśli nie ma ekranu lub jest tylko jego część, spowoduje to wyciek EMI. Zaleca się uziemienie przewodu ekranowanego z otworem na 1000 mil.

Metoda i zasady routingu szybkiego analogowego sygnału wejściowego w projektowaniu PCB

Zasada 2: Zasady zamkniętej pętli szybkiego routingu sygnału

Ze względu na rosnące zagęszczenie płytek PCB, wielu inżynierów PCB LAYOUT jest podatnych na błąd w procesie routingu, czyli szybkich sieci sygnałowych, takich jak sygnały zegarowe, które podczas trasowania wielowarstwowych płytek drukowanych generują wyniki w pętli zamkniętej. W wyniku tak zamkniętej pętli powstanie antena pętlowa, która zwiększy intensywność promieniowania EMI.

Metoda i zasady routingu szybkiego analogowego sygnału wejściowego w projektowaniu PCB

Zasada 3: Zasady otwartej pętli szybkiego routingu sygnału

Zasada 2 wspomina, że ​​zamknięta pętla szybkich sygnałów spowoduje promieniowanie EMI, ale otwarta pętla spowoduje również promieniowanie EMI.

Szybkie sieci sygnałowe, takie jak sygnały zegarowe, po wystąpieniu wyniku otwartej pętli, gdy wielowarstwowa płytka drukowana zostanie poprowadzona, zostanie wytworzona antena liniowa, która zwiększa intensywność promieniowania EMI.

Metoda i zasady routingu szybkiego analogowego sygnału wejściowego w projektowaniu PCB

Zasada 4: charakterystyczna zasada ciągłości impedancji szybkiego sygnału

W przypadku szybkich sygnałów impedancja charakterystyczna musi być ciągła podczas przełączania między warstwami, w przeciwnym razie zwiększy promieniowanie EMI. Innymi słowy, szerokość okablowania tej samej warstwy musi być ciągła, a impedancja okablowania różnych warstw musi być ciągła.

Metoda i zasady routingu szybkiego analogowego sygnału wejściowego w projektowaniu PCB

Zasada 5: Zasady kierunku okablowania dla szybkiego projektowania PCB

Okablowanie między dwiema sąsiednimi warstwami musi być zgodne z zasadą okablowania pionowego, w przeciwnym razie spowoduje przesłuch między liniami i zwiększy promieniowanie EMI.

Krótko mówiąc, sąsiednie warstwy okablowania podążają za kierunkami okablowania poziomego i pionowego, a okablowanie pionowe może tłumić przesłuchy między liniami.

Metoda i zasady routingu szybkiego analogowego sygnału wejściowego w projektowaniu PCB

Zasada 6: Topologiczne zasady struktury w szybkim projektowaniu PCB

W szybkich projektach PCB kontrola impedancji charakterystycznej płytki drukowanej i projektowanie struktury topologicznej w warunkach wielu obciążeń bezpośrednio determinują sukces lub awarię produktu.

Rysunek przedstawia topologię łańcuchową, która jest ogólnie korzystna, gdy jest używana w kilku MHz. Zaleca się stosowanie symetrycznej struktury w kształcie gwiazdy na tylnym końcu w szybkich projektach PCB.

Metoda i zasady routingu szybkiego analogowego sygnału wejściowego w projektowaniu PCB

Reguła 7: Reguła rezonansu długości śladu

Sprawdź, czy długość linii sygnałowej i częstotliwość sygnału stanowią rezonans, to znaczy, gdy długość okablowania jest całkowitą wielokrotnością długości fali sygnału 1/4, okablowanie wpadnie w rezonans, a rezonans będzie promieniował falami elektromagnetycznymi i powodować zakłócenia.