PCB proiectați o metodă de rutare a semnalului de intrare analogică de mare viteză

Cu cât lățimea liniei este mai largă, cu atât capacitatea anti-interferență este mai puternică și calitatea semnalului este mai bună (influența efectului pielii). Dar, în același timp, trebuie garantată cerința de impedanță caracteristică de 50Ω. Placă FR4 normală, lățimea liniei de suprafață 6MIL impedanța este de 50Ω. Acest lucru evident nu poate îndeplini cerințele de calitate a semnalului de intrare analogică de mare viteză, așa că folosim în general golirea GND02 și lăsăm să se refere la stratul ART03. În acest fel, semnalul diferenţial poate fi numărat ca 12/10, iar linia unică poate fi numărată ca 18MIL. (Rețineți că lățimea liniei depășește 18MIL și apoi lărgirea este lipsită de sens)

Metoda și regulile de rutare a semnalului de intrare analogică de mare viteză de proiectare PCB

CLINE evidențiat cu verde în figură se referă la intrarea analogică de mare viteză unică și diferențială a stratului ART03. În timp ce procedați astfel, trebuie tratate câteva detalii:

(1) Partea de simulare a stratului SUPERIOR trebuie ambalată, așa cum se arată în figura de mai sus. Trebuie remarcat faptul că distanța de la masa de cupru la intrarea analogică CLINE trebuie să fie de 3W, adică AIRGAP de la marginea cuprului la CLINE este de două ori lățimea liniei. Conform unor calcule și simulări teoretice electromagnetice, câmpul magnetic și câmpul electric al liniilor de semnal de pe PCB sunt distribuite în principal în intervalul de 3W. (Interferența de zgomot de la semnalele din jur este mai mică sau egală cu 1%).

(2) Cuprul GND al stratului pozitiv al zonei analogice trebuie, de asemenea, izolat de zona digitală înconjurătoare, adică toate straturile sunt izolate.

(3) Pentru scobirea GND02, de obicei scobim toată această zonă, astfel încât operația este relativ simplă și nu există nicio problemă. Dar având în vedere detaliile sau pentru a face mai bine, putem scobi doar partea de cablare a intrării analogice, desigur, la fel ca stratul SUP, zona de 3W. Acest lucru poate garanta calitatea semnalului și planeitatea plăcii. Rezultatul procesării este următorul:

Metoda și regulile de rutare a semnalului de intrare analogică de mare viteză de proiectare PCB

În acest fel, calea de întoarcere a semnalului de intrare analogic de mare viteză poate fi redistribuită rapid pe stratul GND02. Adică, calea simulată de întoarcere la sol devine mai scurtă.

(4) Introduceți în mod neregulat un număr mare de canale GND în jurul semnalului analogic de mare viteză pentru a face ca semnalul analogic să curgă înapoi rapid. De asemenea, poate absorbi zgomotul.

Reguli de rutare a semnalului de intrare analogică de mare viteză de proiectare PCB

Regula 1: Reguli de ecranare pentru rutarea semnalului PCB de mare viteză În proiectarea PCB de mare viteză, rutarea liniilor cheie de semnal de mare viteză, cum ar fi ceasurile, trebuie să fie ecranată. Dacă nu există scut sau doar o parte din acesta, va cauza scurgeri EMI. Se recomandă ca firul ecranat să fie împământat cu o gaură la 1000 mil.

Metoda și regulile de rutare a semnalului de intrare analogică de mare viteză de proiectare PCB

Regula 2: Reguli de direcționare a semnalului de mare viteză în buclă închisă

Datorită creșterii densității plăcilor PCB, mulți ingineri PCB LAYOUT sunt predispuși la o greșeală în procesul de rutare, adică rețelele de semnal de mare viteză, cum ar fi semnalele de ceas, care produc rezultate în buclă închisă la rutarea PCB-urilor multistrat. Ca urmare a unei astfel de bucle închise, va fi produsă o antenă buclă, care va crește intensitatea radiată a EMI.

Metoda și regulile de rutare a semnalului de intrare analogică de mare viteză de proiectare PCB

Regula 3: regulile buclei deschise de rutare a semnalului de mare viteză

Regula 2 menționează că bucla închisă a semnalelor de mare viteză va provoca radiații EMI, dar bucla deschisă va provoca și radiații EMI.

Rețelele de semnal de mare viteză, cum ar fi semnalele de ceas, odată ce apare un rezultat în buclă deschisă atunci când PCB-ul multistrat este direcționat, va fi produsă o antenă liniară, care crește intensitatea radiației EMI.

Metoda și regulile de rutare a semnalului de intrare analogică de mare viteză de proiectare PCB

Regula 4: Regula caracteristică a continuității impedanței semnalului de mare viteză

Pentru semnalele de mare viteză, impedanța caracteristică trebuie să fie continuitatea la comutarea între straturi, altfel va crește radiația EMI. Cu alte cuvinte, lățimea cablajului aceluiași strat trebuie să fie continuă, iar impedanța cablajului diferitelor straturi trebuie să fie continuă.

Metoda și regulile de rutare a semnalului de intrare analogică de mare viteză de proiectare PCB

Regula 5: Reguli de direcție a cablurilor pentru proiectarea PCB de mare viteză

Cablajul dintre două straturi adiacente trebuie să urmeze principiul cablajului vertical, altfel va provoca diafonie între linii și va crește radiația EMI.

Pe scurt, straturile de cablare adiacente urmează direcțiile de cablare orizontală și verticală, iar cablarea verticală poate suprima diafonia dintre linii.

Metoda și regulile de rutare a semnalului de intrare analogică de mare viteză de proiectare PCB

Regula 6: Reguli de structură topologică în proiectarea PCB de mare viteză

În proiectarea PCB de mare viteză, controlul impedanței caracteristice a plăcii de circuit și proiectarea structurii topologice în condiții de încărcare multiplă determină direct succesul sau eșecul produsului.

Figura prezintă o topologie în lanț, care este în general benefică atunci când este utilizată la câțiva Mhz. Se recomandă utilizarea unei structuri simetrice în formă de stea pe partea din spate în designul PCB de mare viteză.

Metoda și regulile de rutare a semnalului de intrare analogică de mare viteză de proiectare PCB

Regula 7: Regula de rezonanță a lungimii urmei

Verificați dacă lungimea liniei de semnal și frecvența semnalului constituie rezonanță, adică atunci când lungimea cablajului este un multiplu întreg al lungimii de undă a semnalului 1/4, cablajul va rezona, iar rezonanța va radia unde electromagnetice și provoacă interferențe.