Ang disenyo ng mataas na dalas ng PCB ay isang kumplikadong proseso, at maraming mga kadahilanan ang maaaring direktang makaapekto sa gumaganang pagganap ng high-frequency circuit. Ang disenyo ng high-frequency na circuit at mga kable ay napakahalaga sa buong disenyo. Ang sumusunod na sampung tip para sa high-frequency circuit na disenyo ng PCB ay lalo na inirerekomenda:

1. Multilayer board wiring

Ang mga circuit na may mataas na dalas ay may posibilidad na magkaroon ng mataas na pagsasama at mataas na density ng mga kable. Ang paggamit ng mga multi-layer board ay hindi lamang kinakailangan para sa mga kable, kundi isang epektibong paraan upang mabawasan ang pagkagambala. Sa yugto ng PCB Layout, ang isang makatwirang pagpili ng laki ng naka-print na board na may isang tiyak na bilang ng mga layer ay maaaring ganap na magamit ang intermediate layer upang i-set up ang kalasag, mas mahusay na mapagtanto ang pinakamalapit na saligan, at epektibong bawasan ang parasitic inductance at paikliin ang signal haba ng paghahatid, habang pinapanatili pa rin ang isang malaking Lahat ng mga pamamaraan na ito ay kapaki-pakinabang sa pagiging maaasahan ng mga high-frequency na circuit, tulad ng pagbawas ng amplitude ng signal cross-interference. Ipinapakita ng ilang data na kapag ginamit ang parehong materyal, ang ingay ng four-layer board ay 20dB na mas mababa kaysa sa double-sided board. Gayunpaman, mayroon ding problema. Kung mas mataas ang bilang ng mga half-layer ng PCB, mas kumplikado ang proseso ng pagmamanupaktura, at mas mataas ang halaga ng yunit. Nangangailangan ito sa amin na pumili ng mga PCB board na may naaangkop na bilang ng mga layer kapag nagsasagawa ng PCB Layout. Makatwirang pagpaplano ng layout ng bahagi, at gumamit ng mga tamang panuntunan sa mga kable upang makumpleto ang disenyo.

2. Kung mas kaunti ang pagyuko ng lead sa pagitan ng mga pin ng mga high-speed na electronic device, mas mabuti

Ang lead wire ng high-frequency circuit wiring ay pinakamainam na magpatibay ng isang buong tuwid na linya, na kailangang paikutin. Maaari itong iikot sa pamamagitan ng isang 45-degree na sirang linya o isang pabilog na arko. Ginagamit lamang ang pangangailangang ito upang mapabuti ang lakas ng pag-aayos ng copper foil sa mga low-frequency circuit, habang sa mga high-frequency circuit, natutugunan ang pangangailangang ito. Ang isang kinakailangan ay maaaring mabawasan ang panlabas na paglabas at magkasanib na pagsasama ng mga signal na may mataas na dalas.

3. Kung mas maikli ang lead sa pagitan ng mga pin ng high-frequency circuit device, mas mabuti

Ang intensity ng radiation ng signal ay proporsyonal sa haba ng bakas ng linya ng signal. Kung mas mahaba ang high-frequency signal lead, mas madali itong pagsasama-sama sa mga bahaging malapit dito. Samakatuwid, para sa signal clock, ang crystal oscillator, DDR data, LVDS lines, USB lines, HDMI lines at iba pang high-frequency signal lines ay kinakailangang maging maikli hangga’t maaari.

4. Kung mas kaunti ang lead layer na kahalili sa pagitan ng mga pin ng high-frequency circuit device, mas mabuti

Ang tinatawag na “mas kaunti ang inter-layer na paghahalili ng mga lead, mas mabuti” ay nangangahulugan na ang mas kaunting vias (Via) na ginagamit sa proseso ng pagkonekta ng bahagi, mas mabuti. Ayon sa panig, ang isang via ay maaaring magdala ng tungkol sa 0.5pF na ibinahagi na kapasidad, at ang pagbabawas ng bilang ng vias ay maaaring makabuluhang tumaas ang bilis at mabawasan ang posibilidad ng mga error sa data.

5. Bigyang-pansin ang “crosstalk” na ipinakilala ng linya ng signal sa malapit na parallel na pagruruta

Ang mga high-frequency circuit wiring ay dapat bigyang-pansin ang “crosstalk” na ipinakilala ng malapit na parallel na pagruruta ng mga linya ng signal. Ang Crosstalk ay tumutukoy sa coupling phenomenon sa pagitan ng mga linya ng signal na hindi direktang konektado. Dahil ang mga signal ng mataas na dalas ay ipinadala sa anyo ng mga electromagnetic wave sa kahabaan ng linya ng paghahatid, ang linya ng signal ay magsisilbing isang antena, at ang enerhiya ng electromagnetic field ay ilalabas sa paligid ng linya ng paghahatid. Ang mga hindi kanais-nais na signal ng ingay ay nabuo dahil sa magkaparehong pagkabit ng mga electromagnetic field sa pagitan ng mga signal. Tinatawag na crosstalk (Crosstalk). Ang mga parameter ng PCB layer, ang spacing ng mga linya ng signal, ang mga de-koryenteng katangian ng driving end at ang receiving end, at ang paraan ng pagwawakas ng linya ng signal ay lahat ay may tiyak na epekto sa crosstalk. Samakatuwid, upang mabawasan ang crosstalk ng mga high-frequency na signal, kinakailangan na gawin ang mga sumusunod hangga’t maaari kapag nag-wire:

Kung pinahihintulutan ng espasyo ng mga kable, ang pagpasok ng ground wire o ground plane sa pagitan ng dalawang wire na may mas seryosong crosstalk ay maaaring gumanap ng papel sa paghihiwalay at bawasan ang crosstalk. Kapag mayroong nag-iiba-iba na electromagnetic field sa espasyong nakapalibot sa linya ng signal, kung hindi maiiwasan ang parallel distribution, ang isang malaking lugar ng “lupa” ay maaaring ayusin sa tapat ng parallel na linya ng signal upang lubos na mabawasan ang interference.

Sa ilalim ng premise na pinahihintulutan ng wiring space, dagdagan ang spacing sa pagitan ng mga katabing linya ng signal, bawasan ang parallel na haba ng mga linya ng signal, at subukang gawing patayo ang linya ng orasan sa key signal line sa halip na parallel. Kung ang parallel na mga kable sa parehong layer ay halos hindi maiiwasan, sa dalawang katabing mga layer, ang mga direksyon ng mga kable ay dapat na patayo sa bawat isa.

Sa mga digital circuit, ang karaniwang mga signal ng orasan ay mga signal na may mabilis na pagbabago sa gilid, na may mataas na panlabas na crosstalk. Samakatuwid, sa disenyo, ang linya ng orasan ay dapat na napapalibutan ng isang linya ng lupa at sumuntok ng higit pang mga butas sa linya ng lupa upang mabawasan ang ibinahagi na kapasidad, sa gayon ay binabawasan ang crosstalk. Para sa mga high-frequency signal clock, subukang gumamit ng low-voltage differential clock signal at balutin ang ground mode, at bigyang pansin ang integridad ng ground punching ng package.

Ang hindi nagamit na input terminal ay hindi dapat masuspinde, ngunit naka-ground o nakakonekta sa power supply (ang power supply ay naka-ground din sa high-frequency signal loop), dahil ang suspendido na linya ay maaaring katumbas ng transmitting antenna, at ang grounding ay maaaring makapigil. ang paglabas. Napatunayan ng pagsasanay na ang paggamit ng paraang ito upang maalis ang crosstalk ay minsan ay maaaring magbunga ng mga agarang resulta.

6. Magdagdag ng high-frequency decoupling capacitor sa power supply pin ng integrated circuit block

Ang isang high-frequency decoupling capacitor ay idinagdag sa power supply pin ng bawat integrated circuit block sa malapit. Ang pagtaas ng high-frequency decoupling capacitor ng power supply pin ay maaaring epektibong sugpuin ang interference ng high-frequency harmonics sa power supply pin.

7. Ihiwalay ang ground wire ng high-frequency digital signal at analog signal ground wire

Kapag ang analog ground wire, digital ground wire, atbp. ay konektado sa pampublikong ground wire, gumamit ng high-frequency choke magnetic beads upang kumonekta o direktang ihiwalay at pumili ng angkop na lugar para sa single-point interconnection. Ang ground potential ng ground wire ng high-frequency digital signal ay karaniwang hindi pare-pareho. Kadalasan mayroong isang tiyak na pagkakaiba sa boltahe sa pagitan ng dalawa nang direkta. Bukod dito, ang ground wire ng high-frequency digital signal ay kadalasang naglalaman ng napakayaman na harmonic na bahagi ng high-frequency na signal. Kapag ang digital signal ground wire at ang analog signal ground wire ay direktang konektado, ang harmonics ng high-frequency signal ay makakasagabal sa analog signal sa pamamagitan ng ground wire coupling. Samakatuwid, sa ilalim ng normal na mga pangyayari, ang ground wire ng high-frequency digital signal at ang ground wire ng analog signal ay dapat na ihiwalay, at ang isang single-point interconnection method ay maaaring gamitin sa isang angkop na posisyon, o isang paraan ng high- frequency choke magnetic bead interconnection ay maaaring gamitin.

8. Iwasan ang mga loop na nabuo sa pamamagitan ng mga kable

Ang lahat ng uri ng high-frequency na mga bakas ng signal ay hindi dapat bumuo ng loop hangga’t maaari. Kung hindi ito maiiwasan, ang lugar ng loop ay dapat na kasing liit hangga’t maaari.

9. Dapat tiyakin ang mahusay na pagtutugma ng signal impedance

Sa proseso ng paghahatid ng signal, kapag ang impedance ay hindi tumutugma, ang signal ay magpapakita sa transmission channel, at ang pagmuni-muni ay magiging sanhi ng synthesized signal upang bumuo ng isang overshoot, na nagiging sanhi ng signal na mag-iba malapit sa logic threshold.

Ang pangunahing paraan upang maalis ang pagmuni-muni ay upang tumugma sa impedance ng signal ng paghahatid ng maayos. Dahil mas malaki ang pagkakaiba sa pagitan ng load impedance at ang katangian ng impedance ng transmission line, mas malaki ang reflection, kaya ang katangian ng impedance ng signal transmission line ay dapat gawin na katumbas ng load impedance hangga’t maaari. Kasabay nito, mangyaring tandaan na ang linya ng paghahatid sa PCB ay hindi maaaring magkaroon ng biglaang pagbabago o sulok, at subukang panatilihing tuluy-tuloy ang impedance ng bawat punto ng linya ng paghahatid, kung hindi, magkakaroon ng mga pagmuni-muni sa pagitan ng iba’t ibang mga seksyon ng linya ng paghahatid. Nangangailangan ito na sa panahon ng high-speed na mga kable ng PCB, ang mga sumusunod na tuntunin sa mga kable ay dapat sundin:

Mga panuntunan sa pag-wire ng USB. Nangangailangan ng USB signal differential routing, ang lapad ng linya ay 10mil, ang line spacing ay 6mil, at ang ground line at signal line spacing ay 6mil.

Mga panuntunan sa mga kable ng HDMI. Kinakailangan ang HDMI signal differential routing, ang lapad ng linya ay 10mil, ang line spacing ay 6mil, at ang spacing sa pagitan ng bawat dalawang set ng HDMI differential signal pairs ay lumampas sa 20mil.

Mga panuntunan sa pag-wire ng LVDS. Nangangailangan ng LVDS signal differential routing, ang lapad ng linya ay 7mil, ang line spacing ay 6mil, ang layunin ay kontrolin ang differential signal impedance ng HDMI sa 100+-15% ohm

Mga tuntunin sa mga kable ng DDR. Ang mga bakas ng DDR1 ay nangangailangan ng mga signal na huwag dumaan sa mga butas hangga’t maaari, ang mga linya ng signal ay may pantay na lapad, at ang mga linya ay pantay na pagitan. Ang mga bakas ay dapat matugunan ang 2W na prinsipyo upang mabawasan ang crosstalk sa pagitan ng mga signal. Para sa mga high-speed na device na DDR2 at mas mataas, kailangan din ng high-frequency na data. Ang mga linya ay pantay ang haba upang matiyak ang pagtutugma ng impedance ng signal.

10. Ginagarantiya ang integridad ng paghahatid

Panatilihin ang integridad ng pagpapadala ng signal at pigilan ang “ground bounce phenomenon” na dulot ng ground splitting.