Якщо в цей розумний вік, у цій галузі, ви хочете мати навички FPGA, тоді світ кине вас, The Times кине вас.

Міркування щодо швидкісної системи Друкована плата дизайн, пов’язаний із додатками serdes, виглядає наступним чином:

(1) Мікрополоскові та смугові проводки.

Мікрополоскові лінії проводяться над зовнішнім шаром сигналу еталонної площини (GND або Vcc), розділених електричними носіями для мінімізації затримок; Стрічкові дроти прокладені у внутрішньому шарі сигналу між двома опорними площинами (GND або Vcc) для більшої ємнісної реактивності, полегшення контролю імпедансу та більш чистого сигналу, як показано на малюнку.

Мікросмугова лінія та лінія смуг найкраще підходять для електропроводки

(2) високошвидкісна диференціальна сигнальна проводка.

Загальноприйняті методи підключення для високошвидкісної пари диференціальних сигналів включають мікросмугову лінію, з’єднану з краєм (верхній шар), лінію стрічки з вбудованим сигналом (вбудований сигнальний шар, придатний для пари швидкісних диференціальних сигналів SERDES) і мікросмугову смугу з широкою стороною, як показано на малюнку.

Високошвидкісна пара диференціальних сигналів

(3) обхідна ємність (BypassCapacitor).

Обхідний конденсатор – це невеликий конденсатор з дуже низьким послідовним опором, який в основному використовується для фільтрації високочастотних перешкод у високошвидкісних сигналах перетворення. Існує три види обхідних конденсаторів, які в основному застосовуються в системі FPGA: високошвидкісна система (100 МГц ~ 1 ГГц), зазвичай використовувані обхідні конденсатори в діапазоні від 0.01 нФ до 10 нФ, зазвичай розподілені в межах 1 см від Vcc; Середньошвидкісна система (більше десяти МГц на 100 МГц), загальний діапазон обхідних конденсаторів становить 47 нФ до 100 нФ танталового конденсатора, як правило, в межах 3 см від Vcc; Низькошвидкісна система (менше 10 МГц), загальноприйнятий діапазон обхідних конденсаторів становить 470nF до 3300nF, розміщення на друкованій платі відносно вільне.

(4) Оптимальна ємність електропроводки.

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

Ємнісна оптимальна проводка

Ємнісні штифтові колодки з’єднані за допомогою отворів великого розміру (Via), щоб зменшити опір з’єднання.

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.

Були використані конденсатори LESR (Low Effective Series Resistance).

Кожен штифт або отвір GND слід з’єднати з площиною заземлення.

(5) Ключові моменти швидкісного підключення системних годинників.

Уникайте зигзагоподібного намотування та рухайте годинник якомога рівніше.

Спробуйте маршрутизувати в одному рівні сигналу.

Не використовуйте максимально наскрізні отвори, оскільки наскрізні отвори спричинять сильне відображення та невідповідність імпедансу.

Використовуйте мікрополоскову проводку у верхньому шарі, наскільки це можливо, щоб уникнути використання отворів і мінімізувати затримку сигналу.

Помістіть площину заземлення біля шару тактового сигналу якомога далі, щоб зменшити шум і перехресні перешкоди. Якщо використовується внутрішній сигнальний шар, тактовий сигнал може бути розміщений між двома наземними площинами для зменшення шуму та перешкод. Скорочення затримки сигналу.

Імпедансний сигнал тактового сигналу повинен бути правильно зіставлений.

(6) Питання, що потребують уваги у швидкісному з’єднанні системи та електропроводці.

Note the impedance matching of the differential signal.

Зверніть увагу на ширину лінії диференціального сигналу, щоб вона витримувала 20% часу зростання або спаду сигналу.

При наявності відповідних роз’ємів номінальна частота роз’єму повинна відповідати найвищій частоті конструкції.

Щоб уникнути з’єднання широкосмугових пар, слід застосовувати з’єднання країв-парів, слід застосовувати дробове правило 3S, щоб уникнути надмірного з’єднання або кросворду.

(7) Примітки щодо фільтрації шуму для швидкісних систем.

Зменшіть низькочастотні перешкоди (нижче 1 КГц), спричинені шумом джерела живлення, і додайте схему екранування або фільтрації на кожному кінці доступу до джерела живлення.

Додайте електролітичний конденсаторний фільтр 100F у кожне місце, де блок живлення надходить на друковану плату.

Щоб зменшити високочастотний шум, розмістіть якомога більше роз’єднувальних конденсаторів на кожному Vcc і GND.

Розкладіть площини Vcc і GND паралельно, відокремте їх діелектриками (наприклад, FR-4PCB) і розкладіть обхідні конденсатори в інших шарах.

(8) Високошвидкісна система Ground Bounce

Спробуйте додати роз’єднуючий конденсатор до кожної пари сигналів Vcc/GND.

Зовнішній буфер додається до вихідного кінця високошвидкісних сигналів розвороту, таких як лічильники, щоб зменшити потребу в пропускній здатності.

Для вихідних сигналів, які не вимагали різкої швидкості, був встановлений режим повільного спаду (малий нахил).

Контролюйте реактивний опір навантаження.

Зменшіть сигнал перевертання годинника або розподіліть його максимально рівномірно навколо мікросхеми.

Сигнал, який часто перевертається, максимально наближений до контакту GND мікросхеми.

Конструкція синхронної схеми синхронізації повинна уникати миттєвого обертання виходу.

Переведення джерела живлення та заземлення може зіграти роль у загальній індуктивності.