Me rritjen e shpejtësisë së ndërrimit të daljes së qarkut të integruar dhe Bordi PCB density, Signal Integrity has become one of the issues that must be concerned in high-speed digital PCB design. The parameters of components and PCB board, the layout of components on PCB board, the wiring of high-speed Signal line and other factors, Can cause problems with signal integrity.

For PCB layouts, signal integrity requires a board layout that does not affect signal timing or voltage, while for circuit wiring, signal integrity requires termination elements, layout strategies, and wiring information. Shpejtësia e lartë e sinjalit në një PCB, vendosja e gabuar e komponentëve fundorë ose instalimi i gabuar i sinjaleve me shpejtësi të lartë mund të shkaktojë probleme të integritetit të sinjalit, të cilat mund të shkaktojnë që sistemi të nxjerrë të dhëna të pasakta, qarku të funksionojë në mënyrë të papërshtatshme ose të mos punojë fare. Si të merret parasysh integriteti i sinjalit dhe të merren masa efektive të kontrollit në hartimin e PCB është bërë një temë e nxehtë në industrinë e projektimit të PCB.

Signal integrity Problem Good signal integrity means that the signal can respond with the correct timing and voltage level values when required. Në të kundërt, kur sinjali nuk përgjigjet siç duhet, ekziston një problem i integritetit të sinjalit. Problemet e integritetit të sinjalit mund të çojnë ose çojnë drejtpërdrejt në shtrembërimin e sinjalit, gabimet e kohës, të dhënat e pasakta, adresat dhe linjat e kontrollit, dhe keqpërdorimin e sistemit, apo edhe prishjen e sistemit. Në procesin e praktikës së projektimit të PCB, njerëzit kanë grumbulluar shumë rregulla të projektimit të PCB. Në hartimin e PCB, integriteti i sinjalit të PCB mund të arrihet më mirë duke iu referuar me kujdes këtyre rregullave të projektimit.

When designing PCB, we should first understand the design information of the whole circuit board, which mainly includes:

1. The number of devices, device size, device package, chip rate, whether PCB is divided into low speed, medium speed and high speed area, which is the interface input and output area;

2. The overall layout requirements, device layout location, whether there is a high power device, chip device heat dissipation special requirements;

3. Lloji i linjës së sinjalit, shpejtësia dhe drejtimi i transmetimit, kërkesat e kontrollit të rezistencës së linjës së sinjalit, drejtimi i shpejtësisë së autobusit dhe situata e drejtimit, sinjalet kryesore dhe masat e mbrojtjes;

4. Lloji i furnizimit me energji elektrike, lloji i tokës, kërkesat e tolerancës ndaj zhurmës për furnizimin me energji dhe tokën, vendosjen dhe segmentimin e furnizimit me energji elektrike dhe rrafshin tokësor;

5. Llojet dhe normat e linjave të orës, burimi dhe drejtimi i linjave të orës, kërkesat e vonesës së orës, kërkesat e linjës më të gjatë.

Dizajn me shtresa PCB

Pasi të keni kuptuar informacionin bazë të bordit të qarkut, është e nevojshme të peshoni kërkesat e projektimit të kostos së bordit të qarkut dhe integritetit të sinjalit, dhe të zgjidhni një numër të arsyeshëm të shtresave të instalimeve elektrike. At present, the circuit board has gradually developed from single layer, double layer and four layer to more multi-layer circuit board. Multi-layer PCB design can improve the reference surface of signal routing and provide backflow path for signal, which is the main measure to achieve good signal integrity. When designing PCB layering, follow the following rules:

1. Rrafshi i referencës preferohet të jetë rrafshi tokësor. Both power supply and ground plane can be used as reference plane, and both have certain shielding function. Sidoqoftë, efekti mbrojtës i rrafshit të furnizimit me energji është shumë më i ulët se ai i rrafshit tokësor për shkak të rezistencës së tij karakteristike më të lartë dhe diferencës më të madhe potenciale midis rrafshit të furnizimit me energji elektrike dhe nivelit të tokës referuese.

2. Digital circuit and analog circuit are layered. Aty ku kostot e projektimit e lejojnë, është mirë të organizoni qarqe dixhitale dhe analoge në shtresa të veçanta. If must want to arrange in same wiring layer, can use ditch, add earthing line, the method such as dividing line to remedy. Fuqia dhe toka analoge dhe dixhitale duhet të ndahen, kurrë të përzihen.

3. Kalimi i sinjalit kryesor i shtresave ngjitur nuk e kalon zonën e segmentimit. Sinjalet do të formojnë një lak të madh sinjali në të gjithë rajonin dhe do të gjenerojnë rrezatim të fortë. If the signal cable must cross the area when the ground cable is divided, a single point can be connected between the ground to form a connection bridge between the two ground points, and then the cable can be routed through the connection bridge.

4. Duhet të ketë një plan terreni relativisht të plotë nën sipërfaqen e komponentit. Integriteti i rrafshit tokësor duhet të ruhet sa më shumë që të jetë e mundur për pllakën me shumë shtresa. Asnjë linjë sinjalistike normalisht nuk lejohet të kalojë në rrafshin tokësor.

5, frekuenca e lartë, shpejtësia e lartë, ora dhe linjat e tjera kryesore të sinjalit duhet të kenë rrafshin tokësor ngjitur. In this way, the distance between signal line and ground line is only the distance between PCB layers, so the actual current always flows in the ground line directly below the signal line, forming the smallest signal loop area and reducing radiation.

How to design the signal of integrity PCB

PCB layout design

Çelësi i dizajnit të integritetit të sinjalit të tabelës së shtypur është paraqitja dhe instalimet elektrike, e cila lidhet drejtpërdrejt me performancën e PCB. Prior to layout, the PCB size must be determined to meet the function at the lowest possible cost. Nëse PCB është shumë e madhe dhe e shpërndarë, linja e transmetimit mund të jetë shumë e gjatë, duke rezultuar në rritjen e rezistencës, zvogëlimin e rezistencës ndaj zhurmës dhe rritjen e kostos. Nëse përbërësit vendosen së bashku, shpërndarja e nxehtësisë është e dobët dhe ndërlidhja e bashkimit mund të ndodhë në instalime elektrike ngjitur. Prandaj, paraqitja duhet të bazohet në njësitë funksionale të qarkut, duke marrë parasysh pajtueshmërinë elektromagnetike, shpërndarjen e nxehtësisë dhe faktorët e ndërfaqes.

Kur vendosni një PCB me sinjale të përziera dixhitale dhe analoge, mos përzieni sinjale dixhitale dhe analoge. Nëse sinjalet analoge dhe dixhitale duhet të përzihen, sigurohuni që të vendosni vertikalisht për të zvogëluar efektin e bashkimit të tërthortë. Qarku dixhital, qarku analog dhe qarku i gjenerimit të zhurmës në tabelën e qarkut duhet të ndahen, dhe qarku i ndjeshëm duhet të drejtohet së pari, dhe rruga e bashkimit midis qarqeve duhet të eliminohet. Në veçanti, merrni parasysh orën, rivendosni dhe ndërprisni linjat, mos i paralelizoni këto rreshta me linjat e kalimit të rrymës së lartë, përndryshe dëmtohen lehtë nga sinjalet e lidhjes elektromagnetike, duke shkaktuar rivendosje ose ndërprerje të papritur. The overall layout should follow the following principles:

1. Paraqitja funksionale e ndarjes, qark analog dhe qark dixhital në PCB duhet të kenë paraqitje të ndryshme hapësinore.

2. Sipas procesit të sinjalit qark për të rregulluar njësitë funksionale të qarkut, në mënyrë që sinjali të rrjedhë për të ruajtur të njëjtin drejtim.

3. Take the core components of each functional circuit unit as the center, and other components are arranged around it.

4. Shorten the connection between high-frequency components as much as possible and try to reduce their distribution parameters.

5. Komponentët që shqetësohen lehtë nuk duhet të jenë shumë pranë njëri -tjetrit, komponentët hyrës dhe dalës duhet të jenë larg.

How to design the signal of integrity PCB

Dizajni i telave të PCB

Të gjitha linjat e sinjalit duhet të klasifikohen para instalimit të PCB. First of all, clock line, sensitive signal line, and then high-speed signal line, in order to ensure that this kind of signal through the hole is enough, distribution parameters of good characteristics, and then general unimportant signal line.

Incompatible signal lines should be far away from each other and do not parallel wiring, such as digital and analog, high speed and low speed, high current and small current, high voltage and low voltage. Kabllot e sinjalit në shtresa të ndryshme duhet të drejtohen vertikalisht tek njëri -tjetri për të zvogëluar kryqëzimin. Rregullimi i linjave të sinjalit është rregulluar më së miri sipas drejtimit të rrjedhës së sinjalit. Linja e sinjalit dalës të një qarku nuk duhet të rikthehet në zonën e linjës së sinjalit hyrës. High-speed signal lines should be kept as short as possible to avoid interfering with other signal lines. Në panelin e dyfishtë, nëse është e nevojshme, tela e tokëzimit të izolimit mund të shtohet në të dy anët e linjës së sinjalit me shpejtësi të lartë. Të gjitha linjat e orës me shpejtësi të lartë në tabelën me shumë shtresa duhet të mbrohen sipas gjatësisë së linjave të orës.

Parimet e përgjithshme për instalime elektrike janë:

1. Për aq sa është e mundur të zgjidhni modelin e telave me densitet të ulët, dhe instalimin e sinjalit sa më shumë që të jetë e mundur në përputhje me trashësinë, të favorshme për përputhjen e rezistencës. Për qarkun rf, dizajni i paarsyeshëm i drejtimit, gjerësisë dhe hapësirës së linjës së sinjalit mund të shkaktojë ndërhyrje të kryqëzuar midis linjave të transmetimit të sinjalit.

2. Për aq sa është e mundur për të shmangur telat ngjitur dhe hyrëse dhe instalimet elektrike paralele në distanca të gjata. Për të zvogëluar kryqëzimin e linjave paralele të sinjalit, hapësira midis linjave të sinjalit mund të rritet, ose rripa izolimi mund të futen midis linjave të sinjalit.

3. Gjerësia e linjës në PCB do të jetë uniforme dhe nuk do të ndodhë asnjë mutacion në gjerësinë e vijës. Kthesa e telave të PCB nuk duhet të përdorë kënd 90 gradë, duhet të përdorë hark ose 135 gradë kënd, për aq sa është e mundur për të ruajtur vazhdimësinë e rezistencës së linjës.

4. Minimize the area of the current loop. The external radiation intensity of current-carrying circuit is proportional to the current passing through, the loop area and the square of signal frequency. Reducing the current loop area can reduce the ELECTROMAGNETIC interference of PCB.

5. Për aq sa është e mundur të zvogëlohet gjatësia e telit, të rritet gjerësia e telit, është e favorshme për zvogëlimin e rezistencës së telit.

6. Për sinjalet e kontrollit të ndërprerës, numri i instalimeve elektrike SIGNAL PCB që ndryshon gjendjen në të njëjtën kohë duhet të zvogëlohet sa më shumë që të jetë e mundur.