Bu akıllı çağda, bu alanda, FPGA’da bir beceriye sahip olmak istiyorsanız, o zaman dünya sizi terk eder, The Times sizi terk eder.

Yüksek hızlı sistem için hususlar PCB serdes uygulamaları ile ilgili tasarımlar aşağıdaki gibidir:

(1) Mikroşerit ve Şeritli kablolama.

Mikroşerit hatlar, gecikmeleri en aza indirmek için elektrik ortamıyla ayrılmış bir referans düzleminin (GND veya Vcc) dış sinyal katmanı üzerinde kablolamadır; Şerit teller, şekilde gösterildiği gibi daha büyük kapasitif reaktans, daha kolay empedans kontrolü ve daha temiz sinyal için iki referans düzlemi (GND veya Vcc) arasında iç sinyal katmanında yönlendirilir.

Mikroşerit hat ve şerit hat, kablolama için en iyisidir

(2) yüksek hızlı diferansiyel sinyal kablolaması.

Yüksek hızlı diferansiyel sinyal çifti için yaygın kablolama yöntemleri, şekilde gösterildiği gibi Kenar Birleştirilmiş mikroşerit (üst katman), Kenar Birleştirilmiş şerit hattı (gömülü sinyal katmanı, yüksek hızlı SERDES diferansiyel sinyal çifti için uygundur) ve Geniş Taraf Birleştirilmiş mikroşerit içerir.

Yüksek hızlı diferansiyel sinyal çifti kablolaması

(3) baypas kapasitansı (BypassKapasitör).

Baypas kondansatörü, esas olarak yüksek hızlı dönüşüm sinyallerinde yüksek frekanslı paraziti filtrelemek için kullanılan çok düşük seri empedansa sahip küçük bir kapasitördür. FPGA sisteminde esas olarak uygulanan üç çeşit baypas kapasitörü vardır: yüksek hızlı sistem (100MHz~1GHz) yaygın olarak kullanılan baypas kapasitörleri 0.01nF ila 10nF arasındadır, genellikle Vcc’den 1 cm içinde dağıtılır; Orta hızlı sistem (on MHZ 100MHz’den fazla), ortak baypas kapasitör aralığı 47nF ila 100nF tantal kapasitördür, genellikle 3 cm Vcc içindedir; Düşük hızlı sistem (10 MHZ’den az), yaygın olarak kullanılan baypas kapasitör aralığı 470nF ila 3300nF kapasitördür, PCB üzerindeki yerleşim nispeten ücretsizdir.

(4) Kapasitans optimal kablolama.

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

Kapasitif optimal kablolama

Kapasitif pin pedleri, kuplaj reaktansını azaltmak için büyük boy delikler (Via) kullanılarak bağlanır.

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 kapasitörler (Düşük Etkili Seri Direnç) kullanıldı.

Her GND pimi veya deliği yer düzlemine bağlanmalıdır.

(5) Yüksek hızlı sistem saat kablolamasının kilit noktaları.

Zigzag sarmadan kaçının ve saatleri mümkün olduğunca düz bir şekilde yönlendirin.

Tek bir sinyal katmanında yönlendirmeyi deneyin.

Açık delikler, güçlü yansıma ve empedans uyumsuzluklarına neden olacağından, mümkün olduğunca açık delikler kullanmayın.

Delik kullanımını önlemek ve sinyal gecikmesini en aza indirmek için mümkün olduğunca üst katmanda mikroşerit kablo kullanın.

Gürültüyü ve karışmayı azaltmak için yer düzlemini saat sinyali katmanının mümkün olduğunca yakınına yerleştirin. Dahili bir sinyal katmanı kullanılıyorsa, gürültü ve paraziti azaltmak için saat sinyal katmanı iki yer düzlemi arasına sıkıştırılabilir. Sinyal gecikmesini kısaltın.

Saat sinyali doğru empedansla eşleşmelidir.

(6) Yüksek hızlı sistem bağlantısı ve kablolamasında dikkat edilmesi gereken hususlar.

Note the impedance matching of the differential signal.

Diferansiyel sinyal hattının genişliğini not edin, böylece sinyal yükselme veya düşme süresinin %20’sini tolere edebilir.

Uygun konektörlerle, konektörün anma frekansı tasarımın en yüksek frekansını karşılamalıdır.

Kenar-çift eşleme mümkün olduğu kadar geniş kenar-çift bağlaşımını önlemek için kullanılmalıdır, aşırı bağlaşımı veya bulmacayı önlemek için 3S kesir kuralı kullanılmalıdır.

(7) Yüksek hızlı sistemler için gürültü filtrelemeye ilişkin notlar.

Güç kaynağı gürültüsünün neden olduğu düşük frekanslı girişimi (1KHz’in altında) azaltın ve her güç kaynağı erişim ucuna koruma veya filtreleme devresi ekleyin.

Güç kaynağının PCB’ye girdiği her yere 100F elektrolitik kapasitör filtresi ekleyin.

Yüksek frekanslı gürültüyü azaltmak için, her Vcc ve GND’ye mümkün olduğu kadar çok dekuplaj kapasitörü yerleştirin.

Vcc ve GND düzlemlerini paralel olarak yerleştirin, bunları dielektriklerle (FR-4PCB gibi) ayırın ve diğer katmanlarda baypas kapasitörlerini düzenleyin.

(8) Yüksek hızlı sistem Yerden Sıçrama

Her Vcc/GND sinyal çiftine bir ayırma kapasitörü eklemeyi deneyin.

Sürüş kapasitesi gereksinimini azaltmak için sayaçlar gibi yüksek hızlı geri dönüş sinyallerinin çıkış ucuna harici bir Tampon eklenir.

Ağır hız gerektirmeyen çıkış sinyalleri için Slow Slew (alçak-eğim) modu ayarlandı.

Yük reaktansını kontrol edin.

Saat çevirme sinyalini azaltın veya çipin etrafına mümkün olduğunca eşit bir şekilde dağıtın.

Sık sık dönen sinyal, çipin GND pinine mümkün olduğunca yakındır.

Senkron zamanlama devresinin tasarımı, çıkışın anında tersine çevrilmesini önlemelidir.

Güç kaynağının ve toprağın yönünün değiştirilmesi, genel endüktansta rol oynayabilir.