PCB designa höghastighets-dirigeringsmetod för analog insignal

Ju bredare linjebredden är, desto starkare anti-interferensförmåga och desto bättre signalkvalitet (påverkan av hudeffekt). Men samtidigt måste kravet på 50Ω karakteristisk impedans garanteras. Normalt FR4-kort, ytans linjebredd 6MIL impedans är 50Ω. Detta kan uppenbarligen inte uppfylla signalkvalitetskraven för höghastighets analog ingång, så vi använder i allmänhet urholkning av GND02 och låter det referera till ART03-skiktet. På detta sätt kan differentialsignalen räknas som 12/10, och den enskilda linjen kan räknas som 18MIL. (Observera att linjebredden överstiger 18MIL och då är breddning meningslös)

PCB design höghastighets analog input signal routingmetod och regler

CLINE markerad i grönt i figuren hänvisar till enkellinjes och differentiell höghastighets analog ingång för ART03-lagret. När du gör det måste vissa detaljer hanteras:

(1) Simuleringsdelen av TOP-lagret måste paketeras, som visas i figuren ovan. Det bör noteras att avståndet från den jordade kopparn till den analoga ingången CLINE måste vara 3W, det vill säga att AIRGAP från kopparkanten till CLINE är två gånger linjebredden. Enligt vissa elektromagnetiska teoretiska beräkningar och simuleringar är det magnetiska fältet och det elektriska fältet för signallinjerna på PCB huvudsakligen fördelade inom intervallet 3W. (Brusstörningarna från omgivande signaler är mindre än eller lika med 1%).

(2) GND-kopparn i det positiva lagret i det analoga området måste också isoleras från det omgivande digitala området, det vill säga alla lager är isolerade.

(3) För urholkning av GND02 urholkar vi vanligtvis hela detta område, så operationen är relativt enkel och det är inga problem. Men med tanke på detaljerna eller för att göra det bättre kan vi bara urholka den analoga ingångskabeldelen, naturligtvis, samma som TOP-skiktet, 3W-området. Detta kan garantera signalkvaliteten och plattheten på brädan. Bearbetningsresultatet är som följer:

PCB design höghastighets analog input signal routingmetod och regler

På detta sätt kan returvägen för den analoga höghastighetsingångssignalen snabbt återflödas på GND02-skiktet. Dvs den simulerade markreturvägen blir kortare.

(4) Slå oregelbundet ett stort antal GND-vias runt den analoga höghastighetssignalen för att få den analoga signalen att flöda tillbaka snabbt. Den kan också absorbera buller.

PCB design höghastighets analog insignal routing regler

Regel 1: Regler för skärmning av höghastighets-PCB-signaldirigering I höghastighets-PCB-design måste dirigeringen av viktiga höghastighetssignallinjer såsom klockor skärmas. Om det inte finns någon skärm eller bara en del av den kommer det att orsaka EMI-läckage. Det rekommenderas att den skärmade ledningen jordas med ett hål per 1000 mil.

PCB design höghastighets analog input signal routingmetod och regler

Regel 2: Regler för sluten slinga för höghastighetssignaldirigering

På grund av den ökande tätheten av PCB-kort är många PCB LAYOUT-ingenjörer benägna att göra ett misstag i processen för routing, det vill säga höghastighetssignalnätverk som klocksignaler, som ger slutna kretsloppsresultat vid routning av flerlagers PCB. Som ett resultat av en sådan sluten slinga kommer en slingantenn att produceras, vilket kommer att öka den utstrålade intensiteten av EMI.

PCB design höghastighets analog input signal routingmetod och regler

Regel 3: Regler för öppen slinga för höghastighetssignaldirigering

Regel 2 nämner att den slutna slingan av höghastighetssignaler kommer att orsaka EMI-strålning, men den öppna slingan kommer också att orsaka EMI-strålning.

Höghastighetssignalnätverk såsom klocksignaler, när ett resultat med öppen slinga inträffar när flerskiktskretskortet dirigeras, kommer en linjär antenn att produceras, vilket ökar EMI-strålningsintensiteten.

PCB design höghastighets analog input signal routingmetod och regler

Regel 4: Karakteristisk impedanskontinuitetsregel för höghastighetssignal

För höghastighetssignaler måste den karakteristiska impedansen vara kontinuitet vid växling mellan lager, annars ökar EMI-strålningen. Med andra ord måste bredden på ledningarna för samma skikt vara kontinuerlig, och impedansen för ledningarna för olika skikt måste vara kontinuerlig.

PCB design höghastighets analog input signal routingmetod och regler

Regel 5: Regler för ledningsriktning för design av höghastighetskretskort

Ledningarna mellan två intilliggande lager måste följa principen för vertikal kabeldragning, annars kommer det att orsaka överhörning mellan linjerna och öka EMI-strålningen.

Kort sagt följer de intilliggande ledningsskikten de horisontella och vertikala ledningsriktningarna, och de vertikala ledningarna kan undertrycka överhörningen mellan linjerna.

PCB design höghastighets analog input signal routingmetod och regler

Regel 6: Topologiska strukturregler i höghastighets-PCB-design

I höghastighets-PCB-design bestämmer kontrollen av kretskortets karakteristiska impedans och designen av den topologiska strukturen under multilastförhållanden direkt framgången eller misslyckandet för produkten.

Figuren visar en daisy chain-topologi, vilket i allmänhet är fördelaktigt när det används i några Mhz. Det rekommenderas att använda en stjärnformad symmetrisk struktur på baksidan i höghastighetskretskortsdesign.

PCB design höghastighets analog input signal routingmetod och regler

Regel 7: Resonansregel för spårlängd

Kontrollera om längden på signalledningen och frekvensen på signalen utgör resonans, det vill säga när längden på ledningarna är en heltalsmultipel av signalvåglängden 1/4, kommer ledningarna att resonera och resonansen kommer att utstråla elektromagnetiska vågor och orsaka störningar.