Om du i denna intelligenta tid, på detta område, vill ha en skicklighet i FPGA, då kommer världen att överge dig, The Times kommer att överge dig.

Överväganden för höghastighetssystem PCB design related to serdes applications are as follows:

(1) Microstrip och Stripline ledningar.

Mikrobandsledningar är ledningar över det yttre signalskiktet i ett referensplan (GND eller Vcc) åtskilda av elektriska medier för att minimera förseningar; Bandtrådarna dirigeras i det inre signalskiktet mellan de två referensplanen (GND eller Vcc) för större kapacitiv reaktans, lättare impedanskontroll och renare signal, som visas i figuren.

Microstrip line och strip line är bäst för kabeldragning

(2) höghastighets differentiell signalkablar.

Vanliga ledningsmetoder för höghastighetsdifferentialsignalpar inkluderar Edge Coupled microstrip (topplager), Edge Coupled bandband (inbäddat signallager, lämpligt för höghastighets SERDES differentiellt signalpar) och Broadside Coupled microstrip, som visas i figuren.

Hög hastighet differential signal par ledningar

(3) förbikopplingskapacitans (BypassCapacitor).

Bypass -kondensator är en liten kondensator med mycket låg serieimpedans, som huvudsakligen används för att filtrera högfrekventa störningar i höghastighetsomvandlingssignaler. Det finns tre typer av förbikopplingskondensatorer som huvudsakligen tillämpas i FPGA-system: höghastighetssystem (100MHz ~ 1GHz) vanligt förbikopplade kondensatorer sträcker sig från 0.01nF till 10nF, generellt fördelat inom 1cm från Vcc; Medelsnabbt system (mer än tio MHZ 100MHz), det gemensamma förbikopplingskondensatorintervallet är 47nF till 100nF tantalkondensator, i allmänhet inom 3cm från Vcc; Låghastighetssystem (mindre än 10 MHZ), det vanliga förbikopplingskondensatorområdet är 470nF till 3300nF kondensator, layouten på kretskortet är relativt fri.

(4) Kapacitans optimal ledning.

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

Kapacitiv optimal ledning

Kapacitiva stiftkuddar är anslutna med stora hål (Via) för att minska kopplingsreaktansen.

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 -kondensatorer (Low Effective Series Resistance) användes.

Varje GND -stift eller hål bör anslutas till markplanet.

(5) Nyckelpunkter för höghastighets systemklockledningar.

Undvik sicksacklindning och kör klockor så rakt som möjligt.

Försök att dirigera i ett enda signalskikt.

Använd inte genomgående hål så mycket som möjligt, eftersom genomgående hål kommer att införa stark reflektion och impedansmatchningar.

Använd mikrostripkablar i det övre lagret så mycket som möjligt för att undvika att hål används och minimera signalfördröjning.

Placera markplanet nära klocksignalskiktet så långt som möjligt för att minska buller och överhörning. Om ett internt signalskikt används kan klocksignalskiktet placeras mellan två markplan för att minska buller och störningar. Förkorta signalfördröjning.

Klocksignalen ska matcha impedansen korrekt.

(6) Frågor som kräver uppmärksamhet vid höghastighetssystemkoppling och kabeldragning.

Note the impedance matching of the differential signal.

Observera bredden på differentialsignallinjen så att den tål 20% av signalhöjnings- eller nedgångstiden.

Med lämpliga kontakter ska kontaktens nominella frekvens uppfylla designens högsta frekvens.

Kant-par-koppling bör användas så långt som möjligt för att undvika bredkoppling-koppling, 3S-fraktionsregel bör användas för att undvika överkoppling eller korsord.

(7) Anmärkningar om brusfiltrering för höghastighetssystem.

Minska lågfrekventa störningar (under 1KHz) orsakade av brus från strömkällan och lägg till skärmnings- eller filtreringskrets vid varje strömkällans åtkomstände.

Lägg till 100F elektrolytkondensatorfilter på varje plats där strömförsörjningen kommer in i kretskortet.

För att minska högfrekvent brus, placera så många avkopplingskondensatorer vid varje Vcc och GND som möjligt.

Lägg ut Vcc- och GND-planen parallellt, separera dem med dielektrikum (t.ex. FR-4PCB) och lägg ut förbikopplingskondensatorer i andra lager.

(8) Höghastighetssystem Ground Bounce

Försök att lägga till en avkopplingskondensator till varje Vcc/GND -signalpar.

En extern buffert läggs till utmatningsänden för höghastighetsomvändningssignaler som räknare för att minska kravet på körkapacitet.

Läget Slow Slew (låg stigning) inställdes för utsignaler som inte krävde hård hastighet.

Kontrollera belastningsreaktansen.

Minska klockans vändningssignal eller fördela den så jämnt som möjligt runt chipet.

Signalen som flippar ofta är så nära chipets GND -stift som möjligt.

Utformningen av synkron tidtagningskrets bör undvika omedelbar omkastning av utgången.

Avleda strömförsörjningen och marken kan spela en roll för den totala induktansen.