ஒருங்கிணைந்த சுற்று வெளியீடு மாறுதல் வேகம் மற்றும் உடன் பிசிபி போர்டு 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. பிசிபியில் அதிக சமிக்ஞை வேகம், இறுதி கூறுகளை தவறாக வைப்பது அல்லது அதிவேக சமிக்ஞைகளின் தவறான வயரிங் சமிக்ஞை ஒருமைப்பாடு சிக்கல்களை ஏற்படுத்தலாம், இது கணினி தவறான தரவை வெளியிடுவதற்கு காரணமாகலாம், சர்க்யூட் தவறாக வேலை செய்கிறது அல்லது வேலை செய்யாது. How to take signal integrity into full consideration and take effective control measures in PCB design has become a hot topic in PCB design industry.

Signal integrity Problem Good signal integrity means that the signal can respond with the correct timing and voltage level values when required. மாறாக, சிக்னல் சரியாக பதிலளிக்காதபோது, ​​சிக்னல் ஒருமைப்பாடு சிக்கல் உள்ளது. சமிக்ஞை ஒருமைப்பாடு பிரச்சினைகள் சமிக்ஞை விலகல், நேர பிழைகள், தவறான தரவு, முகவரி மற்றும் கட்டுப்பாட்டு கோடுகள் மற்றும் கணினி செயலிழப்பு அல்லது கணினி செயலிழப்புக்கு வழிவகுக்கும் அல்லது நேரடியாக வழிவகுக்கும். PCB வடிவமைப்பு நடைமுறையின் செயல்பாட்டில், மக்கள் நிறைய PCB வடிவமைப்பு விதிகளைக் குவித்துள்ளனர். PCB வடிவமைப்பில், இந்த வடிவமைப்பு விதிகளை கவனமாகக் குறிப்பிடுவதன் மூலம் PCB இன் சமிக்ஞை ஒருமைப்பாட்டை சிறப்பாக அடைய முடியும்.

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. சிக்னல் கோட்டின் வகை, வேகம் மற்றும் பரிமாற்ற திசை, சிக்னல் கோட்டின் மின்மறுப்பு கட்டுப்பாட்டு தேவைகள், பஸ் வேக திசை மற்றும் ஓட்டுநர் சூழ்நிலை, முக்கிய சமிக்ஞைகள் மற்றும் பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள்;

4. மின்சாரம் வழங்கல் வகை, தரையின் வகை, மின்சாரம் மற்றும் நிலத்திற்கான சத்தம் சகிப்புத்தன்மை தேவைகள், மின்சாரம் மற்றும் தரை விமானத்தின் அமைத்தல் மற்றும் பிரிவு;

5. கடிகாரக் கோடுகளின் வகைகள் மற்றும் விகிதங்கள், கடிகாரக் கோடுகளின் மூலமும் திசையும், கடிகார தாமதத் தேவைகள், நீண்ட வரித் தேவைகள்.

பிசிபி அடுக்கு வடிவமைப்பு

சர்க்யூட் போர்டின் அடிப்படைத் தகவலைப் புரிந்துகொண்ட பிறகு, சர்க்யூட் போர்டு செலவு மற்றும் சிக்னல் ஒருமைப்பாட்டின் வடிவமைப்பு தேவைகளை எடைபோடுவது அவசியம், மேலும் நியாயமான எண்ணிக்கையிலான வயரிங் அடுக்குகளைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். 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. குறிப்பு விமானம் தரை விமானமாக இருக்க வேண்டும். Both power supply and ground plane can be used as reference plane, and both have certain shielding function. இருப்பினும், மின்சாரம் வழங்கல் விமானத்தின் பாதுகாப்பு விளைவு தரை விமானத்தை விட மிகக் குறைவாக உள்ளது, ஏனெனில் அதன் உயர் குணாதிசயமான மின்மறுப்பு மற்றும் மின்சாரம் வழங்கல் விமானத்திற்கும் குறிப்பு தரை மட்டத்திற்கும் இடையே பெரிய சாத்தியமான வேறுபாடு உள்ளது.

2. Digital circuit and analog circuit are layered. வடிவமைப்பு செலவுகள் அனுமதிக்கும் இடங்களில், தனித்தனி அடுக்குகளில் டிஜிட்டல் மற்றும் அனலாக் சுற்றுகளை ஏற்பாடு செய்வது சிறந்தது. If must want to arrange in same wiring layer, can use ditch, add earthing line, the method such as dividing line to remedy. அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் சக்தி மற்றும் நிலம் பிரிக்கப்பட வேண்டும், ஒருபோதும் கலக்கப்படக்கூடாது.

3. அருகிலுள்ள அடுக்குகளின் முக்கிய சமிக்ஞை ரூட்டிங் பிரிவு பகுதியை கடக்காது. சிக்னல்கள் அப்பகுதி முழுவதும் பெரிய சிக்னல் வளையத்தை உருவாக்கி வலுவான கதிர்வீச்சை உருவாக்கும். 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. கூறு மேற்பரப்புக்கு கீழே ஒப்பீட்டளவில் முழுமையான தரை விமானம் இருக்க வேண்டும். பல அடுக்கு தட்டுக்கு தரை விமானத்தின் ஒருமைப்பாடு முடிந்தவரை பராமரிக்கப்பட வேண்டும். பொதுவாக தரை விமானத்தில் சிக்னல் கோடுகள் இயங்க அனுமதிக்கப்படுவதில்லை.

5, அதிக அதிர்வெண், அதிவேகம், கடிகாரம் மற்றும் பிற முக்கிய சிக்னல் கோடுகள் அருகிலுள்ள தரை விமானத்தைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். 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

அச்சிடப்பட்ட பலகையின் சிக்னல் ஒருமைப்பாடு வடிவமைப்பின் திறவுகோல் தளவமைப்பு மற்றும் வயரிங் ஆகும், இது PCB இன் செயல்திறனுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது. Prior to layout, the PCB size must be determined to meet the function at the lowest possible cost. PCB மிகவும் பெரியதாகவும், விநியோகிக்கப்படுபவராகவும் இருந்தால், பரிமாற்றக் கோடு மிக நீளமாக இருக்கலாம், இதன் விளைவாக மின்மறுப்பு அதிகரிப்பு, சத்தம் எதிர்ப்பைக் குறைத்தல் மற்றும் செலவு அதிகரிக்கும். கூறுகள் ஒன்றாக வைக்கப்பட்டால், வெப்பச் சிதறல் மோசமாக இருக்கும், மேலும் அடுத்தடுத்த வயரிங்கில் இணைப்பு க்ரோஸ்டாக் ஏற்படலாம். எனவே, மின்காந்த இணக்கத்தன்மை, வெப்பச் சிதறல் மற்றும் இடைமுகக் காரணிகளைக் கருத்தில் கொண்டு, சுற்றுகளின் செயல்பாட்டு அலகுகளின் அடிப்படையில் தளவமைப்பு இருக்க வேண்டும்.

கலப்பு டிஜிட்டல் மற்றும் அனலாக் சிக்னல்களுடன் பிசிபியை அமைக்கும்போது, ​​டிஜிட்டல் மற்றும் அனலாக் சிக்னல்களை கலக்க வேண்டாம். அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் சிக்னல்கள் கலக்கப்பட வேண்டும் என்றால், குறுக்கு இணைப்பின் விளைவைக் குறைக்க செங்குத்தாக வரிசையாக இருக்க வேண்டும். சர்க்யூட் போர்டில் உள்ள டிஜிட்டல் சர்க்யூட், அனலாக் சர்க்யூட் மற்றும் சத்தம் உருவாக்கும் சர்க்யூட் ஆகியவை பிரிக்கப்பட வேண்டும், மேலும் உணர்திறன் சுற்று முதலில் திசைதிருப்பப்பட வேண்டும், மேலும் சுற்றுகளுக்கு இடையில் இணைக்கும் பாதை அகற்றப்பட வேண்டும். குறிப்பாக, கடிகாரம், ரீசெட் மற்றும் குறுக்கீடு கோடுகளை கருத்தில் கொள்ளுங்கள், இந்த வரிகளை உயர் மின்னோட்ட சுவிட்ச் கோடுகளுடன் இணையாக வைக்காதீர்கள், இல்லையெனில் மின்காந்த இணைப்பு சமிக்ஞைகளால் எளிதில் சேதமடைகிறது, இதனால் எதிர்பாராத மீட்டமைப்பு அல்லது குறுக்கீடு ஏற்படுகிறது. The overall layout should follow the following principles:

1. செயல்பாட்டு பகிர்வு தளவமைப்பு, அனலாக் சர்க்யூட் மற்றும் பிசிபியில் டிஜிட்டல் சர்க்யூட் ஆகியவை வெவ்வேறு இடஞ்சார்ந்த அமைப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

2. சர்க்யூட் சிக்னல் செயல்முறையின் படி செயல்பாட்டு சர்க்யூட் யூனிட்களை ஏற்பாடு செய்ய வேண்டும், இதனால் சிக்னல் ஓட்டம் ஒரே திசையை பராமரிக்க வேண்டும்.

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. எளிதில் தொந்தரவு செய்யப்பட்ட கூறுகள் ஒன்றுக்கொன்று மிக நெருக்கமாக இருக்கக்கூடாது, உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு கூறுகள் தொலைவில் இருக்க வேண்டும்.

How to design the signal of integrity PCB

பிசிபி வயரிங் வடிவமைப்பு

பிசிபி வயரிங் செய்வதற்கு முன் அனைத்து சிக்னல் கோடுகளும் வகைப்படுத்தப்பட வேண்டும். 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. க்ரோஸ்டாக்கைக் குறைக்க வெவ்வேறு அடுக்குகளில் உள்ள சிக்னல் கேபிள்கள் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக அனுப்பப்பட வேண்டும். சிக்னல் கோடுகளின் ஏற்பாடு சிக்னலின் ஓட்டம் திசைக்கு ஏற்ப சிறப்பாக அமைக்கப்பட்டிருக்கும். ஒரு வட்டத்தின் வெளியீட்டு சமிக்ஞை கோடு உள்ளீட்டு சமிக்ஞை வரி பகுதிக்கு திரும்பப் பெறப்படக்கூடாது. High-speed signal lines should be kept as short as possible to avoid interfering with other signal lines. இரட்டை பேனலில், தேவைப்பட்டால், தனிமைப்படுத்தப்பட்ட தரை கம்பியை அதிவேக சமிக்ஞை கோட்டின் இருபுறமும் சேர்க்கலாம். பல அடுக்கு பலகையில் உள்ள அனைத்து அதிவேக கடிகார கோடுகளும் கடிகார கோடுகளின் நீளத்திற்கு ஏற்ப பாதுகாக்கப்பட வேண்டும்.

வயரிங் செய்வதற்கான பொதுவான கொள்கைகள்:

1. குறைந்த அடர்த்தி கொண்ட வயரிங் வடிவமைப்பைத் தேர்வு செய்ய முடிந்தவரை, மற்றும் சிக்னல் வயரிங் முடிந்தவரை தடிமன் சீரானது, மின்மறுப்பு பொருத்தத்திற்கு உகந்தது. ஆர்எஃப் சுற்றுக்கு, சமிக்ஞை கோட்டின் திசை, அகலம் மற்றும் வரி இடைவெளியின் நியாயமற்ற வடிவமைப்பு சமிக்ஞை பரிமாற்றக் கோடுகளுக்கு இடையே குறுக்கீடு ஏற்படலாம்.

2. முடிந்தவரை அருகில் உள்ள உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு கம்பிகள் மற்றும் நீண்ட தூர இணை வயரிங் ஆகியவற்றைத் தவிர்க்கவும். இணையான சிக்னல் கோடுகளின் க்ரோஸ்டாக்கைக் குறைக்க, சிக்னல் கோடுகளுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளியை அதிகரிக்கலாம் அல்லது சிக்னல் கோடுகளுக்கு இடையில் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட பெல்ட்களை செருகலாம்.

3. PCB இல் கோட்டின் அகலம் சீரானதாக இருக்க வேண்டும் மற்றும் கோட்டின் அகலம் மாறுதல் ஏற்படாது. PCB வயரிங் வளைவு 90 டிகிரி மூலையைப் பயன்படுத்தக்கூடாது, வளைவு அல்லது 135 டிகிரி கோணத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும், முடிந்தவரை வரி மின்மறுப்பின் தொடர்ச்சியைப் பராமரிக்க வேண்டும்.

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. கம்பியின் நீளத்தை குறைக்க முடிந்தவரை, கம்பியின் அகலத்தை அதிகரிக்கவும், கம்பியின் மின்மறுப்பை குறைக்க உகந்தது.

6. சுவிட்ச் கண்ட்ரோல் சிக்னல்களுக்கு, ஒரே நேரத்தில் மாநிலத்தை மாற்றும் சிக்னல் பிசிபி வயரிங் எண்ணிக்கை முடிந்தவரை குறைக்கப்பட வேண்டும்.