печатная плата проектировать высокоскоростной метод маршрутизации аналогового входного сигнала

Чем шире ширина линии, тем сильнее противодействие помехам и лучше качество сигнала (влияние скин-эффекта). Но в то же время должно быть гарантировано требование характеристического сопротивления 50 Ом. Нормальная плата FR4, импеданс ширины линии поверхности 6MIL составляет 50 Ом. Очевидно, что это не может удовлетворить требования к качеству сигнала высокоскоростного аналогового входа, поэтому мы обычно используем полый GND02 и позволяем ему относиться к слою ART03. Таким образом, дифференциальный сигнал может быть посчитан как 12/10, а одиночная линия может быть посчитана как 18MIL. (Обратите внимание, что ширина линии превышает 18MIL, и тогда расширение бессмысленно)

Метод и правила маршрутизации высокоскоростного аналогового входного сигнала на печатной плате

КЛИНИЯ, выделенная зеленым на рисунке, относится к однолинейному и дифференциальному высокоскоростному аналоговому входу уровня ART03. При этом необходимо учесть некоторые детали:

(1) Имитационная часть верхнего слоя должна быть упакована, как показано на рисунке выше. Следует отметить, что расстояние от заземляющего провода до аналогового входа CLINE должно быть 3 Вт, то есть AIRGAP от края провода до CLINE в два раза больше ширины линии. Согласно некоторым электромагнитным теоретическим расчетам и моделированию, магнитное поле и электрическое поле сигнальных линий на печатной плате в основном распределены в диапазоне 3 Вт. (Шумовые помехи от окружающих сигналов меньше или равны 1%).

(2) Медь GND положительного слоя аналоговой области также должна быть изолирована от окружающей цифровой области, то есть все слои изолированы.

(3) Для выдавливания GND02 мы обычно вырезаем всю эту область, поэтому операция относительно проста и не вызывает никаких проблем. Но, учитывая детали или в целях улучшения, мы можем только выдолбить часть проводки аналогового входа, конечно, так же, как слой TOP, область 3W. Это может гарантировать качество сигнала и ровность платы. Результат обработки следующий:

Метод и правила маршрутизации высокоскоростного аналогового входного сигнала на печатной плате

Таким образом, обратный путь высокоскоростного аналогового входного сигнала может быть быстро перекомпонован на слое GND02. То есть смоделированный путь возврата через землю становится короче.

(4) Нерегулярно протыкайте большое количество переходных отверстий GND вокруг высокоскоростного аналогового сигнала, чтобы аналоговый сигнал быстро возвращался обратно. Он также может поглощать шум.

Правила маршрутизации высокоскоростного аналогового входного сигнала на печатной плате

Правило 1. Правила экранирования высокоскоростной передачи сигнала на печатной плате. При проектировании высокоскоростной печатной платы необходимо экранировать разводку ключевых высокоскоростных сигнальных линий, таких как тактовые генераторы. Если экран отсутствует или только его часть, это вызовет утечку электромагнитных помех. Рекомендуется заземлить экранированный провод с отверстием на 1000 мил.

Метод и правила маршрутизации высокоскоростного аналогового входного сигнала на печатной плате

Правило 2: Правила замкнутого контура высокоскоростной маршрутизации сигналов

Из-за увеличивающейся плотности печатных плат многие инженеры PCB LAYOUT склонны к ошибкам в процессе маршрутизации, то есть высокоскоростных сигнальных сетей, таких как тактовые сигналы, которые дают результаты с обратной связью при маршрутизации многослойных печатных плат. В результате такого замкнутого контура будет произведена рамочная антенна, которая увеличит излучаемую интенсивность электромагнитных помех.

Метод и правила маршрутизации высокоскоростного аналогового входного сигнала на печатной плате

Правило 3: правила разомкнутого контура высокоскоростной маршрутизации сигналов

Правило 2 упоминает, что замкнутый контур высокоскоростных сигналов вызовет электромагнитное излучение, но разомкнутый контур также вызовет электромагнитное излучение.

Высокоскоростные сигнальные сети, такие как тактовые сигналы, как только возникает результат разомкнутого контура при разводке многослойной печатной платы, будет произведена линейная антенна, которая увеличивает интенсивность излучения EMI.

Метод и правила маршрутизации высокоскоростного аналогового входного сигнала на печатной плате

Правило 4: Правило непрерывности характеристического импеданса высокоскоростного сигнала

Для высокоскоростных сигналов характеристический импеданс должен быть непрерывным при переключении между слоями, иначе это приведет к увеличению излучения электромагнитных помех. Другими словами, ширина разводки одного и того же слоя должна быть непрерывной, а полное сопротивление разводки разных слоев должно быть непрерывным.

Метод и правила маршрутизации высокоскоростного аналогового входного сигнала на печатной плате

Правило 5: правила направления проводки при проектировании высокоскоростной печатной платы

Проводка между двумя соседними слоями должна соответствовать принципу вертикальной разводки, в противном случае это вызовет перекрестные помехи между линиями и увеличит электромагнитное излучение.

Короче говоря, соседние слои разводки следуют горизонтальному и вертикальному направлениям разводки, а вертикальная разводка может подавлять перекрестные помехи между линиями.

Метод и правила маршрутизации высокоскоростного аналогового входного сигнала на печатной плате

Правило 6: Правила топологической структуры при проектировании высокоскоростных печатных плат

При проектировании высокоскоростной печатной платы контроль характеристического импеданса печатной платы и проектирование топологической структуры в условиях множественной нагрузки напрямую определяют успех или неудачу продукта.

На рисунке показана топология гирляндной цепи, которая обычно полезна при использовании в несколько МГц. В высокоскоростной конструкции печатной платы рекомендуется использовать звездообразную симметричную структуру на задней стороне.

Метод и правила маршрутизации высокоскоростного аналогового входного сигнала на печатной плате

Правило 7: Резонансное правило длины следа

Проверьте, составляют ли длина сигнальной линии и частота сигнала резонанс, то есть, когда длина проводки кратна длине волны сигнала 1/4, проводка будет резонировать, и резонанс будет излучать электромагнитные волны. и вызвать помехи.