Povzetek izkušenj pri oblikovanju PCB

Če želite v tej inteligentni dobi na tem področju imeti znanje FPGA, vas bo svet zapustil, The Times vas bo zapustil.

Upoštevanje sistema za visoke hitrosti PCB design related to serdes applications are as follows:

ipcb

(1) Ožičenje mikropasov in trakov.

Mikropasovni vodi so ožičeni preko zunanje signalne plasti referenčne ravnine (GND ali Vcc), ločeni z električnimi mediji, da se zmanjšajo zamude; Tračne žice so napeljane v notranji signalni plasti med dvema referenčnima ravninama (GND ali Vcc) za večjo kapacitivno reaktanco, lažji nadzor impedance in čistejši signal, kot je prikazano na sliki.

Za ožičenje sta najboljši mikrotračni in tračni vod

(2) ožičenje diferencialnega signala za visoke hitrosti.

Pogosti načini ožičenja za par hitrih diferencialnih signalov vključujejo mikropasovni rob z robom (zgornja plast), robna tračna linija (vgrajena signalna plast, primerna za par diferenčnih signalov hitrih SERDES) in mikrotračni pas s širokim povezanjem, kot je prikazano na sliki.

High speed differential signal pair wiring

(3) bypass capacitance (BypassCapacitor).

Bypass capacitor is a small capacitor with very low series impedance, which is mainly used to filter high frequency interference in high speed conversion signals. Obstajajo tri vrste obvodnih kondenzatorjev, ki se večinoma uporabljajo v sistemu FPGA: sistem za visoke hitrosti (100 MHz ~ 1 GHz), ki se običajno uporablja za obvodne kondenzatorje, sega od 0.01 nF do 10 nF, običajno porazdeljen znotraj 1 cm od Vcc; Sistem s srednjo hitrostjo (več kot deset MHZ 100 MHz), skupni obvodni kondenzatorski razpon je 47nF do 100nF tantalov kondenzator, na splošno znotraj 3 cm od Vcc; Sistem z nizko hitrostjo (manj kot 10 MHZ), običajno uporabljani obvodni kondenzator je 470nF do 3300nF, postavitev na tiskanem vezju pa je razmeroma brezplačna.

(4) Kapacitivno optimalno ožičenje.

Capacitor wiring can follow the following design guidelines, as shown.

Kapacitivno optimalno ožičenje

Capacitive pin pads are connected using large size through holes (Via) to reduce coupling reactance.

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.

LESR capacitors (Low Effective Series Resistance) were used.

Vsak zatič ali luknjo GND je treba povezati z ozemljitveno ravnino.

(5) Key points of high-speed system clock wiring.

Izogibajte se cik -cak navijanju in usmerite ure čim bolj naravnost.

Poskusite usmeriti v eno samo plast signala.

Ne uporabljajte čim več prehodnih lukenj, saj bodo luknje povzročile močno odmikanje in neusklajenost impedance.

V zgornjem sloju čim bolj uporabite ožičenje z mikro trakovi, da se izognete uporabi lukenj in zmanjšate zamudo signala.

Ozemljitveno ravnino postavite čim bližje sloju signala ure, da zmanjšate hrup in preslušanje. Če uporabljate notranji signalni sloj, lahko signalni sloj ure vstavite med dve ozemljitveni ravnini, da zmanjšate hrup in motnje. Skrajšajte zakasnitev signala.

Ura signala mora biti pravilno ujeta z impedanco.

(6) Pri spajanju in ožičenju sistema za visoke hitrosti je treba posvetiti pozornost vprašanjem.

Note the impedance matching of the differential signal.

Upoštevajte širino signalnega voda diferenciala, tako da lahko prenese 20% časa vzpona ali padca signala.

Z ustreznimi priključki mora nazivna frekvenca priključka ustrezati najvišji frekvenci zasnove.

Da bi se izognili spenjanju med širokimi pari, je treba čim bolj uporabiti robno-parno sklopko, uporabiti je treba pravilo 3S z ulomkom, da se izognemo preveliki sklopki ali križanki.

(7) Opombe glede filtriranja hrupa pri hitrih sistemih.

Zmanjšajte nizkofrekvenčne motnje (pod 1 KHz) zaradi hrupa vira napajanja in dodajte zaščitno ali filtrirno vezje na vsakem koncu dostopa do vira napajanja.

Dodajte elektrolitski kondenzatorski filter 100F na vsako mesto, kjer napajalnik vstopi v tiskano vezje.

Za zmanjšanje visokofrekvenčnega hrupa postavite čim več ločilnih kondenzatorjev na vsak Vcc in GND.

Vzporedno postavite ravnini Vcc in GND, ju ločite z dielektriki (na primer FR-4PCB) in postavite obvodne kondenzatorje v druge plasti.

(8) High speed system Ground Bounce

Poskusite vsakemu paru signalov Vcc/GND dodati ločilni kondenzator.

Zunanji medpomnilnik je dodan na izhodni konec signalov obračanja pri visokih hitrostih, kot so števci, da se zmanjša potreba po zmogljivosti vožnje.

Za izhodne signale, ki niso zahtevali ostre hitrosti, je bil nastavljen način Slow Slew (nizki naklon).

Nadzirajte reaktanco obremenitve.

Zmanjšajte signal obračanja ure ali pa ga čim bolj enakomerno porazdelite po čipu.

Signal, ki se pogosto obrne, je čim bližje pin GND čipa.

Zasnova sinhronega časovnega tokokroga bi se morala izogniti takojšnjemu obračanju izhoda.

Preusmeritev napajanja in tal lahko igra vlogo pri celotni induktivnosti.