Designul PCB de înaltă frecvență este un proces complicat și mulți factori pot afecta direct performanța de lucru a circuitului de înaltă frecvență. Proiectarea circuitelor de înaltă frecvență și cablarea sunt foarte importante pentru întregul design. Următoarele zece sfaturi pentru proiectarea circuitelor de înaltă frecvență sunt recomandate în special:

1. Cablajul plăcii multistrat

Circuitele de înaltă frecvență tind să aibă o integrare ridicată și o densitate mare de cablare. Utilizarea plăcilor multistrat este nu numai necesară pentru cablare, ci și un mijloc eficient de reducere a interferențelor. În etapa PCB Layout, o selecție rezonabilă a dimensiunii plăcii imprimate cu un anumit număr de straturi poate folosi pe deplin stratul intermediar pentru a configura scutul, poate realiza mai bine cea mai apropiată împământare și poate reduce eficient inductanța parazită și scurta semnalul. lungime de transmisie, menținând în același timp o mare Toate aceste metode sunt benefice pentru fiabilitatea circuitelor de înaltă frecvență, cum ar fi reducerea amplitudinii semnalului de interferență încrucișată. Unele date arată că atunci când se folosește același material, zgomotul plăcii cu patru straturi este cu 20 dB mai mic decât cel al plăcii cu două fețe. Cu toate acestea, există și o problemă. Cu cât este mai mare numărul de semistraturi de PCB, cu atât procesul de fabricație este mai complex și costul unitar este mai mare. Acest lucru ne cere să selectăm plăci PCB cu numărul adecvat de straturi atunci când efectuăm Aspectul PCB. Planificare rezonabilă a aspectului componentelor și folosiți regulile de cablare corecte pentru a finaliza proiectarea.

2. Cu cât plumbul se îndoaie mai puțin între pinii dispozitivelor electronice de mare viteză, cu atât mai bine

Cablul principal al cablajului circuitului de înaltă frecvență este cel mai bine să adopte o linie dreaptă completă, care trebuie rotită. Poate fi rotit printr-o linie întreruptă de 45 de grade sau un arc circular. Această cerință este utilizată doar pentru a îmbunătăți rezistența de fixare a foliei de cupru în circuitele de joasă frecvență, în timp ce în circuitele de înaltă frecvență, această cerință este îndeplinită. O cerință poate reduce emisia externă și cuplarea reciprocă a semnalelor de înaltă frecvență.

3. Cu cât cablul dintre pinii dispozitivului de circuit de înaltă frecvență este mai scurt, cu atât mai bine

Intensitatea radiației semnalului este proporțională cu lungimea traseului liniei de semnal. Cu cât cablul de semnal de înaltă frecvență este mai lung, cu atât este mai ușor de cuplat la componentele apropiate acestuia. Prin urmare, pentru ceasul de semnal, oscilatorul cu cristal, datele DDR, liniile LVDS, liniile USB, liniile HDMI și alte linii de semnal de înaltă frecvență trebuie să fie cât mai scurte posibil.

4. Cu cât stratul de plumb alternează mai puțin între pinii dispozitivului de circuit de înaltă frecvență, cu atât mai bine

Așa-numita „cu cât alternanța inter-strat a cablurilor este mai mică, cu atât mai bine” înseamnă că cu cât sunt mai puține vias (Via) utilizate în procesul de conectare a componentelor, cu atât mai bine. Potrivit părții, o singură via poate aduce o capacitate distribuită de aproximativ 0.5pF, iar reducerea numărului de vias poate crește semnificativ viteza și poate reduce posibilitatea erorilor de date.

5. Fiți atenți la „diafonia” introdusă de linia de semnal în rutarea paralelă apropiată

Cablajul circuitului de înaltă frecvență ar trebui să acorde atenție „diafoniei” introduse de rutarea paralelă apropiată a liniilor de semnal. Diafonia se referă la fenomenul de cuplare între liniile de semnal care nu sunt conectate direct. Deoarece semnalele de înaltă frecvență sunt transmise sub formă de unde electromagnetice de-a lungul liniei de transmisie, linia de semnal va acționa ca o antenă, iar energia câmpului electromagnetic va fi emisă în jurul liniei de transmisie. Semnalele de zgomot nedorite sunt generate din cauza cuplării reciproce a câmpurilor electromagnetice între semnale. Numit crosstalk (Crosstalk). Parametrii stratului PCB, distanța dintre liniile de semnal, caracteristicile electrice ale capătului de conducere și capătului de recepție și metoda de terminare a liniei de semnal au toate un anumit impact asupra diafoniei. Prin urmare, pentru a reduce diafonia semnalelor de înaltă frecvență, este necesar să faceți următoarele cât mai mult posibil la cablare:

Dacă spațiul de cablare permite, inserarea unui fir de masă sau a unui plan de masă între cele două fire cu diafonie mai serioasă poate juca un rol în izolare și reduce diafonia. Când există un câmp electromagnetic care variază în timp în spațiul din jurul liniei de semnal, dacă distribuția paralelă nu poate fi evitată, o zonă mare de „sol” poate fi aranjată pe partea opusă a liniei de semnal paralele pentru a reduce semnificativ interferența.

Sub premisa că spațiul de cablare permite, măriți distanța dintre liniile de semnal adiacente, reduceți lungimea paralelă a liniilor de semnal și încercați să faceți linia ceasului perpendiculară pe linia de semnal cheie în loc să fie paralelă. Dacă cablarea paralelă în același strat este aproape inevitabil, în două straturi adiacente, direcțiile cablajului trebuie să fie perpendiculare între ele.

În circuitele digitale, semnalele obișnuite de ceas sunt semnale cu schimbări rapide de margine, care au diafonie externă ridicată. Prin urmare, în proiectare, linia ceasului ar trebui să fie înconjurată de o linie de masă și să facă mai multe găuri pentru linia de masă pentru a reduce capacitatea distribuită, reducând astfel diafonia. Pentru ceasurile cu semnal de înaltă frecvență, încercați să utilizați semnale de ceas diferențial de joasă tensiune și înfășurați modul de masă și acordați atenție integrității șanțului la sol a pachetului.

Terminalul de intrare neutilizat nu trebuie să fie suspendat, ci împământat sau conectat la sursa de alimentare (sursa de alimentare este, de asemenea, împământată în bucla de semnal de înaltă frecvență), deoarece linia suspendată poate fi echivalentă cu antena de transmisie, iar împământarea poate inhiba emisia. Practica a demonstrat că utilizarea acestei metode pentru a elimina diafonia poate produce uneori rezultate imediate.

6. Adăugați condensator de decuplare de înaltă frecvență la pinul de alimentare al blocului de circuit integrat

Un condensator de decuplare de înaltă frecvență este adăugat la pinul de alimentare al fiecărui bloc de circuit integrat din apropiere. Creșterea condensatorului de decuplare de înaltă frecvență al pinului de alimentare poate suprima în mod eficient interferența armonicilor de înaltă frecvență pe pinul de alimentare.

7. Izolați firul de împământare al semnalului digital de înaltă frecvență și al firului de împământare al semnalului analogic

Când firul de împământare analogic, firul de împământare digitală etc. sunt conectate la firul de împământare public, utilizați margele magnetice de înaltă frecvență pentru a conecta sau izola direct și selectați un loc potrivit pentru interconectarea într-un singur punct. Potențialul de masă al firului de masă al semnalului digital de înaltă frecvență este în general inconsecvent. Există adesea o anumită diferență de tensiune între cele două direct. În plus, firul de masă al semnalului digital de înaltă frecvență conține adesea componente armonice foarte bogate ale semnalului de înaltă frecvență. Când firul de împământare al semnalului digital și firul de împământare al semnalului analogic sunt conectate direct, armonicile semnalului de înaltă frecvență vor interfera cu semnalul analogic prin cuplarea firului de împământare. Prin urmare, în circumstanțe normale, firul de împământare al semnalului digital de înaltă frecvență și firul de împământare al semnalului analogic trebuie izolate, iar o metodă de interconectare într-un singur punct poate fi utilizată într-o poziție adecvată sau o metodă de înaltă frecvență. poate fi utilizată interconectarea mărgelelor magnetice de choke de frecvență.

8. Evitați buclele formate prin cablare

Toate tipurile de urme de semnal de înaltă frecvență nu ar trebui să formeze o buclă cât mai mult posibil. Dacă este inevitabil, zona buclei ar trebui să fie cât mai mică posibil.

9. Trebuie să asigure o bună potrivire a impedanței semnalului

În procesul de transmitere a semnalului, atunci când impedanța nu se potrivește, semnalul se va reflecta în canalul de transmisie, iar reflexia va face ca semnalul sintetizat să formeze o depășire, făcând ca semnalul să fluctueze în apropierea pragului logic.

Modul fundamental de a elimina reflexia este de a potrivi bine impedanța semnalului de transmisie. Deoarece cu cât diferența dintre impedanța de sarcină și impedanța caracteristică a liniei de transmisie este mai mare, cu atât este mai mare reflexia, astfel încât impedanța caracteristică a liniei de transmisie a semnalului ar trebui să fie egală cât mai mult cu impedanța de sarcină. În același timp, vă rugăm să rețineți că linia de transmisie de pe PCB nu poate avea modificări bruște sau colțuri și încercați să mențineți impedanța fiecărui punct al liniei de transmisie continuă, altfel vor exista reflexii între diferitele secțiuni ale liniei de transmisie. Acest lucru necesită ca în timpul cablajului PCB de mare viteză, trebuie respectate următoarele reguli de cablare:

Reguli de cablare USB. Necesită rutare diferențială a semnalului USB, lățimea liniei este de 10 mil, distanța dintre linii este de 6 mil și distanța dintre liniile de sol și semnalul este de 6 mil.

Reguli de cablare HDMI. Este necesară rutarea diferențială a semnalului HDMI, lățimea liniei este de 10 mil, distanța dintre linii este de 6 mil, iar distanța dintre fiecare două seturi de perechi de semnal diferenţial HDMI depășește 20 mil.

Reguli de cablare LVDS. Necesită rutare diferențială a semnalului LVDS, lățimea liniei este de 7 mil, distanța dintre linii este de 6 mil, scopul este de a controla impedanța semnalului diferențial HDMI la 100+-15% ohm

Reguli de cablare DDR. Urmele DDR1 necesită ca semnalele să nu treacă prin găuri cât mai mult posibil, liniile de semnal sunt de lățime egală și liniile sunt distanțate egal. Urmele trebuie să îndeplinească principiul 2W pentru a reduce diafonia între semnale. Pentru dispozitivele de mare viteză de DDR2 și mai sus, sunt necesare și date de înaltă frecvență. Liniile au lungime egală pentru a asigura potrivirea impedanței semnalului.

10. Garantați integritatea transmisiei

Mențineți integritatea transmisiei semnalului și preveniți „fenomenul de respingere la sol” cauzat de împărțirea solului.