Layout o se tasi lea o tomai sili ona faavae galuega mo PCB design engineers. O le lelei o le uaea o le a aʻafia tonu ai le faʻatinoga o le faiga atoa. Ole tele ole fa’ata’ita’iga ole fa’ata’ita’iga e tatau ona fa’atinoina ma fa’amaonia ile Layout. E mafai ona iloa e taua tele uaea i maualuga saoasaoa PCB mamanu. O lo’o mulimuli mai o le a au’ili’ili ai le sa’o o nisi o tulaga e ono tula’i mai i le uaea moni, ma tu’uina atu ai nisi fa’ata’ita’iga e sili atu ona fa’alelei.

It is mainly explained from three aspects: right-angle wiring, differential wiring, and serpentine wiring.

1. Fa’ata’ita’i taumatau

Tau-matau uaea e masani lava o se tulaga e tatau ona aloese mai le tele e mafai ai i le PCB uaea, ma ua toetoe lava avea ma se tasi o tulaga faatonuina mo le fuaina o le tulaga lelei o uaea. O le a le tele o le a’afiaga ole uaea tulimanu taumatau ile felauaiga faailo? I le faʻavae, o le faʻaogaina o le itu taumatau o le a suia ai le laina lautele o le laina faʻasalalau, mafua ai le faʻalavelave i le faʻalavelave. O le mea moni, e le gata i le itu taumatau auala, ae faʻapea foʻi tulimanu ma le faʻaogaina o le acute-angle e ono mafua ai suiga impedance.

O le a’afiaga o le fa’ailoga sa’o i luga o le fa’ailoga e fa’aalia i ni vaega se tolu:

O le tasi o le tulimanu e mafai ona tutusa ma le uta capacitive i luga o le laina faʻasalalau, lea e faʻagesegese ai le taimi tulaʻi; o le lona lua o le impedance discontinuity o le a mafua ai le faʻaaliga faʻaalia; lona tolu o le EMI fa’atupuina e le pito taumatau pito.

Ole malosi ole parasitic e mafua mai ile tulimanu sa’o o le laina fa’asalalau e mafai ona fa’atatau ile fua fa’atatau lea:

C = 61W (Er) 1/2 / Z0

I le fua faatatau o loʻo i luga, o le C o loʻo faʻatatau i le gafatia tutusa o le tulimanu (iunite: pF), W e faʻatatau i le lautele o le faʻasologa (iunite: inisi), εr e faʻatatau i le dielectric tumau o le alalaupapa, ma le Z0 o le uiga faʻalavelave. o le laina fa’asalalau. Mo se faʻataʻitaʻiga, mo le laina eletise 4Mils 50 ohm (εr o le 4.3), o le gafatia e aumai e se tulimanu saʻo e tusa ma le 0.0101pF, ona faʻatatauina lea o le suiga o le taimi e mafua mai i lenei mea:

T10-90%=2.2CZ0/2=2.20.010150/2=0.556ps

E mafai ona iloa i le fa’atatauina o le aafiaga capacitance o lo’o aumai e le fa’ailoga taumatau-mata’u e matua la’ititi lava.

A’o fa’atupula’ia le lautele o le laina taumatau, o le a fa’aitiitia le fa’alavelave, o lea o le a tupu ai se fa’aaliga fa’aalia. E mafai ona tatou faʻatusatusaina le tutusa o le impedance pe a uma le lautele o le laina faʻateleina e tusa ai ma le fua faʻatatau o le impedance o loʻo taʻua i totonu o le laina faʻasalalau mataupu, ona faʻatusatusa lea o le faʻatusatusaga o le ata e tusa ai ma le fua faʻatatau:

ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0)

E masani lava, o le suiga o le impedance e mafua mai i uaea taumatau i le va o le 7% -20%, o le mea lea o le maualuga o le faʻatusatusaga o mafaufauga e tusa ma le 0.1. E le gata i lea, e pei ona mafai ona vaʻaia mai le ata o loʻo i lalo, o le impedance o le laina faʻasalalau e suia i le laʻititi i totonu o le umi o le laina W / 2, ona toe foʻi atu lea i le faʻalavelave masani pe a uma le taimi o W / 2. Ole taimi atoa ole suiga ole impedance e matua puupuu lava, masani ile 10ps. I totonu, o ia suiga vave ma laiti e toetoe lava a faʻatauvaʻa mo faʻasalalauga lautele.

E to’atele tagata o lo’o i ai lenei malamalamaga i le fa’aogaina o uaea taumatau. Latou te manatu o le pito e faigofie ona faʻasalalau pe maua galu electromagnetic ma faʻatupuina EMI. Ua avea lea ma se tasi o mafua’aga ua manatu ai le to’atele e le mafai ona fa’asolo le uaea taumatau. Ae ui i lea, o le tele o fa’ai’uga moni o su’ega e fa’aalia ai o fa’ailoga sa’o e le maua ai le EMI manino nai lo laina sa’o. Masalo o le fa’atinoga o meafaigaluega o lo’o iai nei ma le tulaga o le su’ega e fa’atapulaaina ai le sa’o o le su’ega, ae o le mea sili e fa’aalia ai se fa’afitauli. Ole fa’avevela ole uaea taumatau sa’o ua la’ititi lava nai lo le mea sese ole fua ole meafaigaluega lava ia.

I se tulaga lautele, o le itu taumatau auala e le o se mea mata’utia e pei ona mafaufauina. A itiiti ifo i talosaga i lalo ole GHz, soʻo se aʻafiaga e pei o le gafatia, mafaufauga, EMI, ma isi mea e tau le atagia i suʻega TDR. O inisinia mamanu PCB maualuga e tatau lava ona taulaʻi i luga o le faʻatulagaina, mana / eleele mamanu, ma mamanu uaea. E ala i pu ma isi itu. Ioe, e ui lava e le ogaoga tele le a’afiaga o uaea tulimanu taumatau, e le o lona uiga e mafai ona tatou faʻaogaina uma uaea tulimanu taumatau i le lumanaʻi. O le gauai atu i auiliiliga o le uiga autu lea e tatau ona i ai i inisinia lelei uma. E le gata i lea, faatasi ai ma le televave o le atinaʻeina o numera numera, PCB Ole taimi ole faʻailoga e faʻaogaina e inisinia o le a faʻaauau pea ona faʻateleina. I le fanua o le RF design i luga aʻe o le 10GHz, o nei tulimanu saʻo laiti e mafai ona avea ma taulaiga o faʻafitauli televave.

2. Auala eseese

Faʻailoga eseese (DifferentialSignal) e sili atu ma sili atu ona faʻaaogaina i le televave o le mamanu faʻasolosolo. O le faailo sili ona taua i le taamilosaga e masani ona mamanuina ma se fausaga eseese. O le a le mea ua matua lauiloa ai? E faʻapefea ona faʻamautinoa lona lelei i le mamanu PCB? Faatasi ai ma nei fesili e lua, tatou te agai atu i le isi vaega o le talanoaga.

What is a differential signal? In layman’s terms, the driving end sends two equal and inverted signals, and the receiving end judges the logic state “0” or “1” by comparing the difference between the two voltages. The pair of traces carrying differential signals is called differential traces.

Pe a fa’atusatusa i fa’ailoga fa’ailo fa’ai’u ta’itasi, o fa’ailoga fa’ailoga e sili ona manino lelei i vaega nei e tolu:

a. Malosi malosi e tetee atu i le faalavelaveina, aua o le sooga i le va o le eseesega e lua e lelei tele. Pe a iai se faʻalavelave faʻalavelave mai fafo, e toetoe lava a tuʻufaʻatasia i laina e lua i le taimi e tasi, ma o le faʻaiʻuga e naʻo le popole i le eseesega i le va o faailo e lua. O le mea lea, e mafai ona fa’aleaogaina atoa le pisa masani masani i fafo. e. E mafai ona taofia lelei le EMI. Mo le mafuaʻaga lava e tasi, ona o le faʻafeagai o le polarity o faʻailoga e lua, o le eletise eletise e faʻaalia e latou e mafai ona faʻaumatia e le tasi le isi. O le faʻamalosi o le soʻotaga, o le faʻaitiitia o le eletise eletise e alu atu i le lalolagi i fafo. i. E sa’o lelei le fa’atulagaina o taimi. Talu ai ona o le suiga o le suiga o le faʻailoga eseese o loʻo i le vaeluaga o faʻailoga e lua, e le pei o le faʻailoga masani e tasi, lea e faʻalagolago i le maualuga ma le maualalo o laina eletise e fuafua ai, e itiiti le afaina i le faagasologa ma le vevela, lea e mafai. faaitiitia le sese i le taimi. , Ae sili atu ona talafeagai mo vaʻaiga faʻailoga maualalo-amplitude. O le LVDS lauiloa o loʻo iai nei (lowvoltagedifferentialsignaling) e faʻatatau i lenei laʻititi amplitude differential signal technology.

Mo enisinia PCB, o le popolega sili o le auala e mautinoa ai o nei tulaga lelei o le eseesega uaea e mafai ona faaaogaina atoatoa i wiring moni. Masalo o soʻo se tasi na faʻafesoʻotaʻi ma le Layout o le a malamalama i manaʻoga lautele o faʻasalalauga eseese, o lona uiga, ” tutusa le umi ma le mamao tutusa”. O le umi tutusa o le faʻamautinoaina o faʻailoga eseese e lua o loʻo tausia faʻafeagai polarities i taimi uma ma faʻaitiitia le vaega masani masani; o le mamao tutusa e masani lava ina ia mautinoa o le eseesega impedances o le lua e tutusa ma faaitiitia ata. “I le latalata e mafai ai” o nisi taimi o se tasi o manaoga o le eseesega uaea. Ae o nei tulafono uma e le faʻaaogaina e faʻaaogaina faʻainisinia, ma e tele inisinia e foliga mai e le o malamalama i le uiga o le faʻasalalauga faʻasalalauga maualuga-saosaoa.

O loʻo mulimuli mai o loʻo taulaʻi atu i le tele o le le malamalama masani i le PCB differential design design.

Le Malamalama 1: E talitonuina o le eseesega o faailo e le manaʻomia se vaalele i luga o le eleele e fai ma ala e toe foʻi mai ai, pe o faʻailoga eseese e maua ai se auala e toe foʻi ai le tasi i le isi. O le mafuaʻaga o lenei le malamalama ona o loʻo fenumiai i latou i mea faʻapitoa, poʻo le faʻaogaina o le faʻaogaina o faailoilo maualuga e le o loloto. E mafai ona vaʻaia mai le fausaga o le faʻaiʻuga o le Ata 1-8-15 e tutusa ma faʻafeagai le faʻaogaina o le eletise o transistors Q3 ma le Q4, ma o latou au i luga o le eleele e faʻamalo tonu lava le tasi i le isi (I1 = 0), o lea o le va’aiga fa’aeseesega o fa’aa’e tutusa ma isi fa’ailo pisa e ono iai i luga o le eletise ma va’alele eleele e le ma’ale’ale. O le fa’aleaogaina o le toe fo’i vaega o le va’alele eleele e le o lona uiga e le fa’aogaina e le va’aiga fa’avasega le va’alele fa’asino e fai ma ala e toe fo’i mai ai. O le mea moni, i le suʻesuʻega o faʻailoga toe faʻafoʻi mai, o le faʻaogaina o faʻasalalauga eseese ma faʻamaufaʻailoga masani e tasi le pito e tutusa, o lona uiga, o faʻailoga maualuga e masani lava Reflow i luga o le matasele ma le inductance laʻititi, o le eseesega tele o le faʻaopoopoga i o le so’oga i le ‘ele’ele, o le laina ‘ese’ese e iai fo’i so’o fa’atasi. O le fea ituaiga soʻotaga e malosi, o le fea e avea ma ala autu e toe foʻi ai. Ata 1-8-16 o se ata faʻataʻitaʻiga o le tufatufaina atu o fanua geomagnetic o faʻaiʻuga taʻitasi ma faʻailoga eseese.

In PCB circuit design, the coupling between differential traces is generally small, often only accounting for 10 to 20% of the coupling degree, and more is the coupling to the ground, so the main return path of the differential trace still exists on the ground plane . When the ground plane is discontinuous, the coupling between the differential traces will provide the main return path in the area without a reference plane, as shown in Figure 1-8-17. Although the influence of the discontinuity of the reference plane on the differential trace is not as serious as that of the ordinary single-ended trace, it will still reduce the quality of the differential signal and increase EMI, which should be avoided as much as possible. Some designers believe that the reference plane under the differential trace can be removed to suppress some common mode signals in differential transmission. However, this approach is not desirable in theory. How to control the impedance? Not providing a ground impedance loop for the common-mode signal will inevitably cause EMI radiation. This approach does more harm than good.

Le Malamalama 2: E iai le talitonuga o le tausisia o le va tutusa e sili atu le taua nai lo le tutusa o le umi o laina. I le tulaga moni PCB, e masani lava e le mafai ona ausia manaoga o le eseesega mamanu i le taimi e tasi. Ona o le i ai o le tufatufaina o pine, vias, ma uaea avanoa, o le faamoemoega o le laina umi tutusa e tatau ona ausia e ala i le viliina tatau, ae o le taunuuga e tatau ona faapea o nisi vaega o le eseesega paga e le mafai ona tutusa. O le a le mea e tatau ona tatou faia i lenei taimi? O le fea filifiliga? A’o le’i faia ni fa’ai’uga, se’i o tatou va’ai i taunu’uga fa’atusa nei.

Mai i’uga fa’ata’ita’iga o lo’o i luga, e mafai ona iloa ai o galu o le Fuafuaga 1 ma le Fuafuaga 2 e toetoe lava fa’atasi, o lona uiga, o le a’afiaga e mafua mai i le le tutusa o le va e la’ititi. I le faʻatusatusaga, o le aʻafiaga o le laina laina le fetaui i le taimi e sili atu. (Fuafuaga 3). Mai le suʻesuʻega faʻapitoa, e ui lava o le le fetaui o le va o le a mafua ai ona suia le eseesega o le impedance, ona o le soʻotaga i le va o le paʻu eseese lava ia e le taua, o le suiga o le impedance e laʻititi foi, e masani lava i totonu o le 10%, lea e naʻo le tasi le pasi. . O le ata e mafua mai i le pu o le a leai se aafiaga taua i le faʻasalalauina o faailo. O le taimi lava e le fetaui ai le umi o le laina, faʻaopoopo i le taimi faʻapipiʻi, o vaega masani masani e faʻafeiloaʻi i totonu o le faʻailoga eseese, lea e faʻaitiitia ai le lelei o le faailo ma faʻateleina le EMI.

E mafai ona faapea atu o le tulafono sili ona taua i le mamanu o PCB faailoga eseese o le laina tutusa umi, ma isi tulafono e mafai ona fetuutuunai taulimaina e tusa ai ma manaoga mamanu ma talosaga aoga.

Le Malamalama 3: Mafaufau e tatau ona matua vavalalata le laina eseese. O le taofiofia o le eseesega o le vavalalata e leai se mea e sili atu nai lo le faʻaleleia atili o latou soʻotaga, lea e le gata e mafai ona faʻaleleia ai le puipuiga i le pisa, ae faʻaogaina atoa le polarity faʻafeagai o le mageta e faʻafefe ai le faʻalavelave electromagnetic i le lalolagi i fafo. E ui lava o lenei faiga e aoga tele i le tele o tulaga, e le atoatoa. Afai e mafai ona tatou mautinoa o loʻo puipuia atoatoa i latou mai faʻalavelave i fafo, ona tatou le manaʻomia lea ona faʻaogaina le soʻotaga malosi e ausia ai le faʻalavelave faʻalavelave. Ma le faʻamoemoe o le taofiofia o le EMI. E fa’apefea ona tatou fa’amautinoa lelei le tu’uesea ma le puipuia o fa’ailoga eseese? Faʻateleina le va ma isi faʻailoga faʻailoga o se tasi lea o auala sili ona taua. O le eletise eletise eletise e faʻaitiitia i le sikuea o le mamao. E masani lava, pe a sili atu le va o laina i le 4 taimi le lautele o le laina, o le faʻalavelave i le va oi latou e matua vaivai lava. E mafai ona le amanaiaina. E le gata i lea, o le vavaeeseina e le vaalele e mafai foi ona faia se puipuiga lelei. O lenei fausaga e masani ona faʻaaogaina i le maualuga-telefoni (luga o le 10G) IC afifi PCB mamanu. E taʻua o se fausaga CPW, lea e mafai ona faʻamautinoaina le faʻaogaina o le eseesega. Pulea (2Z0), e pei ona faaalia i le Ata 1-8-19.

E mafai foʻi ona tamomoʻe faʻailoga eseese i faʻailoga faʻailoga eseese, ae o lenei metotia e masani lava e le fautuaina, ona o le eseesega i le impedance ma vias e gaosia e laulau eseese o le a faʻaumatia ai le aʻafiaga o faʻasalalauga faʻasalalauga ma faʻaalia le pisa masani. E le gata i lea, afai e le faʻapipiʻi faʻatasi le lua faʻatasi, o le a faʻaitiitia ai le malosi o le vaʻaiga eseese e tetee atu ai i le pisapisao, ae afai e mafai ona e tausia se mamao talafeagai mai faʻataʻitaʻiga lata ane, e le o se faʻafitauli le crosstalk. I laina lautele (i lalo ifo o le GHz), o le EMI e le o se faʻafitauli matuia. O faʻataʻitaʻiga ua faʻaalia ai o le faʻaitiitia o le malosi faʻamalosi i le mamao o le 500 mils mai se faʻasologa o le eseesega ua oʻo atu i le 60 dB i le mamao o le 3 mita, lea e lava e fetaui ma le FCC electromagnetic radiation standard, o lea e le tatau foi ona popole le tagata mamanu. tele e uiga i le le fetaui electromagnetic e mafua mai i le le lava o fesoʻotaʻiga laina eseese.

3. Laina Serpentine

O le laina gata o se ituaiga o auala e masani ona faʻaaogaina i le Layout. O lona fa’amoemoega autu o le fetu’una’i o le fa’atuai e fa’amalieina mana’oga fa’atulagaina taimi faiga. E tatau i le mamanu muamua ona i ai lenei malamalamaaga: o le laina gata o le a faʻaumatia le lelei o le faailo, suia le tuai o le felauaiga, ma taumafai e aloese mai le faʻaaogaina pe a fai uaea. Ae ui i lea, i le mamanu moni, ina ia mautinoa o loʻo lava le taimi taofi o le faailo, poʻo le faʻaitiitia o le taimi faʻafefe i le va o le vaega tutusa o faʻailoga, e masani ona manaʻomia le viliina ma le loto i ai o le uaea.

O lea la, o le a le aafiaga o le laina gata i luga o faailoilo? O le a le mea e tatau ona ou gauai i ai pe a fai uaea? O pito sili ona taua e lua o le umi o le so’otaga tutusa (Lp) ma le mamao fa’atasi (S), e pei ona fa’aalia i le Ata 1-8-21. E manino lava, pe a tuʻuina atu le faʻailoga i luga o le gata, o le a tuʻufaʻatasia vaega laina tutusa i se faiga faʻapitoa. O le laʻititi o le S ma le tele o le Lp, o le maualuga o le tikeri o le soʻotaga. E ono mafua ai ona faʻaitiitia le tuai o felauaiga, ma faʻaitiitia le lelei o faʻailoga ona o le crosstalk. O le masini e mafai ona faasino i le auiliiliga o le masani masani ma le eseesega o le crosstalk i le Mataupu 3.

O nisi nei o fautuaga mo inisinia Layout pe a feagai ma laina gata:

1. Taumafai e fa’ateleina le mamao (S) o vaega laina tutusa, ia sili atu nai lo le 3H, H e fa’atatau i le mamao mai le fa’ailoga fa’ailoga i le va’alele fa’asino. I le faaupuga a le tagata, o le alu faataamilo i se pioga tele. A lava le tele o le S, o le a’afiaga o le soofaatasi e mafai ona toeitiiti lava ‘alofia. 2. Fa’aitiitia le umi fa’atasi Lp. A o’o atu pe sili atu le fa’atuai Lp fa’alua i le taimi e tula’i mai ai fa’ailo, o le a o’o atu i le saturation le crosstalk e faia. 3. O le tuai o le fa’asalalauina o fa’ailo e mafua mai i le laina gata o le Strip-Line po’o le Embedded Micro-strip e itiiti ifo nai lo le Micro-strip. I le talitonuga, o le a le afaina ai le laina o le laina o le felauaiga ona o le eseesega auala crosstalk. 4. Mo laina faʻailoga maualuga ma i latou e manaʻomia taimi faʻapitoa, taumafai e aua le faʻaogaina laina gata, aemaise lava i vaega laiti. 5. E masani ona e faʻaogaina faʻailoga gata i soʻo se itu, e pei o le C structure i le Ata 1-8-20, lea e mafai ona faʻaitiitia lelei le soʻotaga. 6. I le maualuga-saosaoa PCB mamanu, o le serpentine laina e le oi ai le mea e taʻua o le faamamaina po o le anti-faalavelave faʻalavelave, ma e mafai ona naʻo le faʻaitiitia o le faʻailoga lelei, o lea e naʻo le faʻaaogaina mo le fetaui o le taimi ma e leai se isi faʻamoemoega. 7. O nisi taimi e mafai ona e mafaufau i le ta’amilomilo ta’avale mo le taamilo. Faʻataʻitaʻiga faʻaalia e sili atu lona aʻafiaga nai lo le taʻavale masani.