PCB de mare viteză proiectarea se referă la orice proiectare în care integritatea semnalului începe să fie afectată de caracteristicile fizice ale PCB-ului, cum ar fi aspectul, ambalarea, interconectarea și stivuirea stratului. Mai mult, când începeți proiectarea plăcilor și întâmpinați probleme precum întârzierea, diafragma, reflexia sau emisia, veți intra în domeniul proiectării PCB de mare viteză.

Accentul asupra acestor probleme face ca designul de mare viteză să fie atât de unic. S-ar putea să fiți obișnuit să proiectați un PCB simplu care să se concentreze pe plasarea componentelor și cablarea. Cu toate acestea, atunci când se utilizează proiecte de mare viteză, este mai important să se ia în considerare factori precum distanța lor față de semnal, lățimea semnalului, locul în care sunt plasate și ce fel de pistă sunt. Conexiunea. Mai mult, având în vedere acești factori, va atinge un nivel mai înalt în procesul de proiectare a PCB-ului.

Abilități de proiectare PCB de mare viteză

1. Cunoașteți software-ul de proiectare care oferă opțiuni avansate

Are nevoie de multe funcții complexe pentru a fi proiectat în software CAD la viteză mare. De asemenea, este posibil să nu existe multe programe pentru amatori și deseori nu există opțiuni avansate bazate pe suita web. Prin urmare, aveți nevoie de o mai bună înțelegere a instrumentelor CAD puternice.

2. Autostrăzi

Când vine vorba de cablarea de mare viteză, proiectanții trebuie să înțeleagă regulile pentru cablarea de bază, inclusiv să nu taie conexiunile la pământ și să mențină cablajul scurt. Prin urmare, preveniți diafragma la o anumită distanță pe linia digitală și protejați toate generatoarele de interferență pentru a nu deteriora integritatea semnalului.

3. Cablare cu control de impedanță

Pentru unele semnale de aproximativ 40-120 ohmi, necesită potrivirea impedanței. Indicatorul pentru potrivirea impedanței caracteristice este antena și multe perechi de diferențe.

Este important ca proiectantul să înțeleagă cum să calculeze lățimea liniei și valorile de impedanță necesare pentru laminare. Dacă valoarea impedanței nu este corectă, semnalul poate fi grav afectat, rezultând corupția datelor.

4. Urmă de potrivire a lungimii

Există multe linii în magistrala de memorie de mare viteză și magistrala de interfață. Aceste linii pot funcționa la frecvențe foarte mari, deci este crucial ca semnalele să circule simultan de la capătul de trimitere la capătul de recepție. În plus, necesită o caracteristică numită potrivire în lungime. Prin urmare, cel mai comun standard definește valorile de toleranță care trebuie să se potrivească cu lungimea.

5. Minimizați zona buclei

Proiectanții de PCB de mare viteză trebuie să cunoască câteva sfaturi, semnalele de înaltă frecvență pot cauza EMI, EMC și alte probleme. Prin urmare, trebuie să respecte regulile de bază, cum ar fi împământarea continuă și reducerea zonei buclei, optimizând calea curentă de întoarcere a firului și introducând multe găuri de sutură.

Probleme care necesită atenție în proiectarea PCB de mare viteză

Aspectul PCB este foarte important

Fără îndoială, fabricarea eficientă a PCB-urilor în circuite de mare viteză este importantă pentru rezultatul final. Cu toate acestea, aspectul PCB nu a fost luat în considerare în primul rând. Prin urmare, va avea un impact semnificativ asupra proiectării pentru a atinge funcțiile necesare și fabricarea cu succes a PCB-urilor, cum ar fi planificarea la nivel înalt și respectarea factorilor importanți. În plus, trebuie să abordați unele probleme înainte de aspectul PCB, cum ar fi practicile de proiectare a fabricării (DFM) și considerații suplimentare pentru cerințele PCB de mare viteză.

Aspectul slab poate cauza probleme de performanță la începerea testării sau când este utilizat în fabricarea PCB. Pentru a înrăutăți lucrurile, necesitatea de a evalua defecțiunile PCB sau problemele de performanță și de a reasambla aspectul prototipului necesită costuri și timp mai mari pentru reproiectare sau reproiectare.

Note pentru proiectarea PCB

În practică, proiectele de PCB de mare viteză au multe limitări pentru designeri, deoarece trebuie să îndepliniți diferite cerințe de viteză a semnalului și alte cerințe de proiectare. Prin urmare, pentru a realiza proiectarea plăcii de circuite de mare viteză prezentată mai jos, trebuie luați în considerare unii factori:

Notă schematică: Este bine cunoscut faptul că o schemă bună poate pune bazele bune pentru proiectarea PCB-urilor. Prin urmare, în funcție de faptul că sunteți proiectant de PCB sau inginer electric, diagrama schematică poate fi tratată diferit. În general, tratează o schemă ca un mijloc de comunicare care poate fi conectat la o placă de circuit. Dar schemele pot face o mare diferență în organizarea și prezentarea proiectelor dvs. de mare viteză. Prin urmare, sunt disponibile cât mai multe informații cu privire la schema de proiectare, cum ar fi lungimea firului, amplasarea componentelor necesare, informații despre producătorul PCB etc.

Reglarea lungimii urmelor: Când utilizați o interfață de mare viteză, trebuie să reglați lungimea urmelor pentru a sincroniza transmisia semnalului cu linia de date. Cu toate acestea, interfața poate eșua la frecvență maximă sau poate să nu funcționeze deloc, deoarece nu este sincronizată. Mai mult, cu cât frecvența interfeței este mai mare, cu atât sunt mai mari cerințele de potrivire a lungimii. Prin urmare, în cazul interfețelor paralele, trebuie doar să reglați lungimea tuturor liniilor. Este important să vă asigurați că reglați lungimea acestor linii pentru a obține lungimea dorită într-un set de semnale.

Materiale PCB și cerințe pentru stivuirea de mare viteză: Acest lucru vă va afecta designul de mare viteză, cum ar fi structura de stivuire a stratului și materialul PCB.

Strategie de plasare la viteză mare: Deoarece modificarea dimensiunii plăcuței și a distanței dintre componente maximizează lungimea conexiunii la viteză mare, poate fi proiectată pentru viteză mare utilizând o varietate de metode pentru optimizarea plasării componentelor și îmbunătățirea zonei de ocupare a componentelor pentru viteză mare.

Perechi diferențiale și rutare de lungime a liniei: Este important să direcționați perechi diferențiale în modele de mare viteză, astfel încât să existe perechi de semnale simultan.

Considerații privind diafragma, controlul impedanței și paralelismul: în proiectarea de mare viteză, există mulți factori care vă pot afecta în mod negativ designul. În plus, există tehnici de luat în considerare, cum ar fi cum să minimizăm impactul asupra proiectării.

Înțelegeți liniile panglică și microstrip: În general, pentru proiectele de mare viteză, necesită mai multe metode de rutare. Dacă urmează să fie implementată rutare pe autostradă, este de dorit să se înțeleagă mai bine tehnicile de rutare cu bandă și microstrip.

Topologie de cablare și cele mai bune practici de cablare: în mod obișnuit, este necesară o formă specifică sau topologie dacă urmează să fie implementate căile de circuit necesare pentru cablarea de mare viteză. De asemenea, este bine să explorați diferite moduri de urmărire a lungimilor liniei, evadări, căi de întoarcere etc.

Simulatoare: Pentru proiectarea de mare viteză, simularea prezintă un mare beneficiu înainte, în timpul și după începerea aspectului. Prin urmare, ar trebui să aveți o mai bună înțelegere a software-ului de proiectare PCB pentru a afla sfaturi și trucuri pentru proiectarea simulării.

De unde știi dacă ai nevoie de un design PCB de mare viteză?

1. Există o interfață de mare viteză pe placă?

O modalitate rapidă de a afla dacă trebuie să urmați instrucțiunile de proiectare de mare viteză este să verificați dacă aveți interfețe de mare viteză, cum ar fi DDR, PCI-E sau chiar interfețe video, cum ar fi DVI, HDMI etc.

Toate aceste interfețe trebuie să respecte câteva reguli de proiectare de mare viteză. În plus, vă rugăm să furnizați specificațiile exacte pentru fiecare dată din documentație.

2. Raportul dintre lungimea urmelor și lungimea de undă a semnalului

În general, dacă lungimea de undă a mesajului dvs. este aceeași cu lungimea liniei, PCB-ul dvs. va necesita cu siguranță un design de mare viteză. Deoarece unele standarde (cum ar fi DDR) necesită ca lungimea liniei să se potrivească cu toleranța minimă.

Un număr aproximativ bun este dacă lungimea cablului și lungimea de undă pot fi păstrate într-un ordin de mărime unul față de celălalt. Apoi, este o idee bună să verificați designul de mare viteză.

3. PCB cu interfață wireless

După cum știți, fiecare PCB are o antenă și, fie că este printr-un conector sau ceva de pe placă, trebuie proiectate semnale de mare viteză. În plus, antena de la bord necesită o impedanță strânsă pentru a se potrivi cu lungimea de reglare.

Pentru plăcile cu conectori SMA sau conectori similari, trebuie să le conectați la un conector cu o valoare specifică a impedanței.

concluzie

Pe scurt, învățarea despre proiectarea PCB de mare viteză depinde de un alt proiect. Deși există mulți factori de luat în considerare atunci când proiectați pentru viteză mare. Din fericire, software-ul CAD pe care îl utilizați pentru proiectarea PCB vă va oferi asistență, cum ar fi calculatoare de impedanță, opțiuni de raportare a lungimii de rutare, routere de perechi diferențiale și alte instrumente.