Jeśli w tej inteligentnej epoce, w tej dziedzinie, chcesz mieć umiejętności w FPGA, świat cię opuści, The Times cię opuści.

Uwagi dotyczące szybkiego systemu PCB projekt związany z aplikacjami serdes jest następujący:

(1) Okablowanie Microstrip i Stripline.

Linie mikropaskowe są okablowane nad zewnętrzną warstwą sygnału płaszczyzny odniesienia (GND lub Vcc) oddzielone mediami elektrycznymi w celu zminimalizowania opóźnień; Przewody taśmowe są poprowadzone w wewnętrznej warstwie sygnału między dwiema płaszczyznami odniesienia (GND lub Vcc), co zapewnia większą reaktancję pojemnościową, łatwiejszą kontrolę impedancji i czystszy sygnał, jak pokazano na rysunku.

Linia mikropaskowa i linia paskowa są najlepsze do okablowania

(2) szybkie okablowanie sygnału różnicowego.

Typowe metody okablowania dla pary sygnałów różnicowych o dużej szybkości obejmują mikropasek sprzężony krawędziowo (warstwa górna), linię wstęgową z sprzężeniem krawędziowym (wbudowana warstwa sygnału, odpowiednia dla pary sygnałów różnicowych o dużej szybkości SERDES) i mikropasek sprzężony z krawędzią, jak pokazano na rysunku.

Okablowanie pary sygnałów różnicowych o dużej prędkości

(3) pojemność obejściowa (BypassCapacitor).

Kondensator obejściowy to mały kondensator o bardzo niskiej impedancji szeregowej, który jest używany głównie do filtrowania zakłóceń wysokiej częstotliwości w sygnałach konwersji o dużej prędkości. Istnieją trzy rodzaje kondensatorów obejściowych stosowanych głównie w układzie FPGA: szybki system (100 MHz ~ 1 GHz) powszechnie stosowane kondensatory obejściowe w zakresie od 0.01 nF do 10 nF, ogólnie rozmieszczone w odległości 1 cm od Vcc; System średniej prędkości (ponad dziesięć MHZ 100 MHz), wspólny zakres kondensatorów obejściowych to kondensator tantalowy od 47nF do 100nF, zwykle w odległości 3 cm od Vcc; System o niskiej prędkości (mniej niż 10 MHZ), powszechnie stosowany zakres kondensatorów obejściowych to kondensator od 470nF do 3300nF, układ na płytce drukowanej jest stosunkowo swobodny.

(4) Optymalne okablowanie pojemnościowe.

Okablowanie kondensatora może być zgodne z następującymi wytycznymi projektowymi, jak pokazano.

Optymalne okablowanie pojemnościowe

Pojemnościowe podkładki pinów są połączone za pomocą dużych otworów przelotowych (Via), aby zmniejszyć reaktancję sprzężenia.

Use a short, wide wire to connect the pad of the capacitor pin to the hole, or directly connect the pad of the capacitor pin to the hole.

Zastosowano kondensatory LESR (Low Effective Series Resistance).

Każdy pin lub otwór GND powinien być podłączony do płaszczyzny uziemienia.

(5) Kluczowe punkty okablowania szybkiego zegara systemowego.

Unikaj krętych zygzaków i wyznaczaj trasę tak prosto, jak to tylko możliwe.

Spróbuj trasować w pojedynczej warstwie sygnału.

Nie używaj otworów przelotowych tak często, jak to możliwe, ponieważ otwory przelotowe wprowadzą silne odbicia i niedopasowania impedancji.

Używaj okablowania mikropaskowego w górnej warstwie tak często, jak to możliwe, aby uniknąć użycia otworów i zminimalizować opóźnienie sygnału.

Umieść płaszczyznę uziemienia w pobliżu warstwy sygnału zegara tak daleko, jak to możliwe, aby zredukować szumy i przesłuchy. Jeśli używana jest wewnętrzna warstwa sygnału, warstwa sygnału zegara może być umieszczona pomiędzy dwiema płaszczyznami uziemienia w celu zmniejszenia szumów i zakłóceń. Skróć opóźnienie sygnału.

Sygnał zegarowy powinien być odpowiednio dobrany pod względem impedancji.

(6) Sprawy wymagające uwagi w sprzężeniu i okablowaniu szybkich systemów.

Note the impedance matching of the differential signal.

Zwróć uwagę na szerokość linii sygnału różnicowego, aby mogła tolerować 20% czasu narastania lub opadania sygnału.

Przy odpowiednich złączach częstotliwość znamionowa złącza powinna odpowiadać najwyższej częstotliwości projektu.

Sprzężenie krawędziowe powinno być używane tak dalece, jak to możliwe, aby uniknąć sprzężenia bocznego, reguła ułamkowa 3S powinna być używana, aby uniknąć nadmiernego sprzężenia lub krzyżówki.

(7) Uwagi dotyczące filtrowania szumów w systemach o dużej prędkości.

Zmniejsz zakłócenia o niskiej częstotliwości (poniżej 1 KHz) powodowane przez szum źródła zasilania i dodaj ekranowanie lub obwód filtrujący na każdym końcu dostępu do źródła zasilania.

Dodaj filtr kondensatora elektrolitycznego 100F w każdym miejscu, w którym zasilacz wchodzi do PCB.

Aby zredukować szumy o wysokiej częstotliwości, umieść jak najwięcej kondensatorów odsprzęgających na każdym Vcc i GND.

Ułóż płaszczyzny Vcc i GND równolegle, oddziel je dielektrykami (takimi jak FR-4PCB) i ułóż kondensatory bocznikujące w innych warstwach.

(8) Szybki system Ground Bounce

Spróbuj dodać kondensator odsprzęgający do każdej pary sygnałów Vcc/GND.

Zewnętrzny bufor jest dodawany do końca wyjściowego szybkich sygnałów odwrócenia, takich jak liczniki, aby zmniejszyć wymagania dotyczące zdolności jazdy.

Tryb Slow Slew (low-rise-slope) został ustawiony dla sygnałów wyjściowych, które nie wymagają dużej prędkości.

Kontroluj reaktancję obciążenia.

Zmniejsz sygnał odwracania zegara lub rozprowadź go tak równomiernie, jak to możliwe, wokół chipa.

Sygnał, który często się zmienia, znajduje się jak najbliżej styku GND chipa.

Konstrukcja synchronicznego obwodu czasowego powinna unikać chwilowego odwrócenia mocy wyjściowej.

Odwrócenie zasilania i uziemienia może odgrywać rolę w ogólnej indukcyjności.