PCB yuqori tezlikdagi analog kirish signalini marshrutlash usulini loyihalash

Chiziq kengligi qanchalik keng bo’lsa, shovqinga qarshi qobiliyat qanchalik kuchli bo’lsa va signal sifati shunchalik yaxshi bo’ladi (teri effektining ta’siri). Shu bilan birga, 50Ō xarakterli impedans talabi kafolatlanishi kerak. Oddiy FR4 taxtasi, sirt chizig’ining kengligi 6MIL empedansi 50Ō. Bu, shubhasiz, yuqori tezlikdagi analog kiritishning signal sifati talablariga javob bera olmaydi, shuning uchun biz odatda GND02 ni bo’shatib qo’yamiz va uni ART03 qatlamiga murojaat qilamiz. Shu tarzda, differentsial signalni 12/10 deb hisoblash mumkin va bitta chiziq 18MIL deb hisoblanishi mumkin. (E’tibor bering, chiziq kengligi 18MIL dan oshadi va keyin kengaytirish ma’nosizdir)

PCB dizayni yuqori tezlikdagi analog kirish signalini marshrutlash usuli va qoidalari

Rasmda yashil rang bilan belgilangan CLINE ART03 qatlamining bir qatorli va differentsial yuqori tezlikdagi analog kirishiga ishora qiladi. Buni amalga oshirishda ba’zi tafsilotlarga e’tibor berish kerak:

(1) Yuqoridagi rasmda ko’rsatilganidek, TOP qatlamining simulyatsiya qismini qadoqlash kerak. Shuni ta’kidlash kerakki, mis misidan analog kirish CLINEgacha bo’lgan masofa 3W bo’lishi kerak, ya’ni misning chetidan CLINEgacha bo’lgan AIRGAP chiziq kengligidan ikki baravar ko’p. Ba’zi elektromagnit nazariy hisob-kitoblar va simulyatsiyalarga ko’ra, PCBdagi signal liniyalarining magnit maydoni va elektr maydoni asosan 3W oralig’ida taqsimlanadi. (Atrofdagi signallardan shovqin shovqini 1% dan kam yoki unga teng).

(2) Analog maydonning ijobiy qatlamining GND misi ham atrofdagi raqamli maydondan ajratilishi kerak, ya’ni barcha qatlamlar izolyatsiya qilingan.

(3) GND02 ni bo’shatish uchun biz odatda bu maydonning hammasini bo’shatib qo’yamiz, shuning uchun operatsiya nisbatan sodda va hech qanday muammo yo’q. Ammo tafsilotlarni hisobga olgan holda yoki yaxshiroq qilish uchun biz faqat analog kirish simi qismini bo’shatishimiz mumkin, albatta, TOP qatlami, 3W maydoni bilan bir xil. Bu signal sifati va taxtaning tekisligini kafolatlashi mumkin. Qayta ishlash natijasi quyidagicha:

PCB dizayni yuqori tezlikdagi analog kirish signalini marshrutlash usuli va qoidalari

Shunday qilib, yuqori tezlikdagi analog kirish signalining qaytish yo’li GND02 qatlamida tezda qayta oqimlanishi mumkin. Ya’ni, simulyatsiya qilingan erga qaytish yo’li qisqaradi.

(4) Analog signalning tez orqaga qaytishini ta’minlash uchun yuqori tezlikdagi analog signal atrofida ko’p sonli GND yo’llarini tartibsiz ravishda teshib qo’ying. Shuningdek, u shovqinni o’zlashtirishi mumkin.

PCB dizayni yuqori tezlikdagi analog kirish signalini marshrutlash qoidalari

1-qoida: Yuqori tezlikdagi tenglikni uzatish marshrutini himoya qilish qoidalari Yuqori tezlikli tenglikni loyihalashda soatlar kabi asosiy yuqori tezlikdagi signal liniyalarining yo’nalishi himoyalangan bo’lishi kerak. Agar qalqon bo’lmasa yoki uning faqat bir qismi bo’lsa, bu EMI qochqiniga olib keladi. Himoyalangan simni 1000 mil uchun teshik bilan erga ulash tavsiya etiladi.

PCB dizayni yuqori tezlikdagi analog kirish signalini marshrutlash usuli va qoidalari

2-qoida: Yuqori tezlikdagi signal marshrutining yopiq tsikli qoidalari

PCB platalarining zichligi ortib borayotganligi sababli, ko’plab PCB LAYOUT muhandislari marshrutlash jarayonida xatolikka moyil bo’ladi, ya’ni ko’p qatlamli PCBlarni marshrutlashda yopiq pastadir natijalarini ishlab chiqaradigan soat signallari kabi yuqori tezlikdagi signal tarmoqlari. Bunday yopiq halqa natijasida EMI ning nurlanish intensivligini oshiradigan pastadir antennasi ishlab chiqariladi.

PCB dizayni yuqori tezlikdagi analog kirish signalini marshrutlash usuli va qoidalari

3-qoida: Yuqori tezlikdagi signalni marshrutlashning ochiq tsikli qoidalari

2-qoidada aytilishicha, yuqori tezlikdagi signallarning yopiq tsikli EMI nurlanishiga olib keladi, ammo ochiq halqa ham EMI nurlanishiga olib keladi.

Soat signallari kabi yuqori tezlikdagi signal tarmoqlari, ko’p qatlamli PCB yo’naltirilganda ochiq tsikl natijasi paydo bo’lganda, EMI radiatsiya intensivligini oshiradigan chiziqli antenna ishlab chiqariladi.

PCB dizayni yuqori tezlikdagi analog kirish signalini marshrutlash usuli va qoidalari

4-qoida: Yuqori tezlikdagi signalning xarakterli impedans uzluksizligi qoidasi

Yuqori tezlikdagi signallar uchun qatlamlar o’rtasida almashinishda xarakterli impedans uzluksiz bo’lishi kerak, aks holda u EMI nurlanishini oshiradi. Boshqacha qilib aytadigan bo’lsak, bir xil qatlamning simlarining kengligi doimiy bo’lishi kerak va turli qatlamlarning simlarining empedansi doimiy bo’lishi kerak.

PCB dizayni yuqori tezlikdagi analog kirish signalini marshrutlash usuli va qoidalari

5-qoida: Yuqori tezlikdagi tenglikni loyihalash uchun simlar yo’nalishi qoidalari

Ikki qo’shni qatlam orasidagi simlar vertikal simlar printsipiga amal qilishi kerak, aks holda bu chiziqlar orasidagi o’zaro bog’lanishni keltirib chiqaradi va EMI nurlanishini oshiradi.

Muxtasar qilib aytganda, qo’shni simli qatlamlar gorizontal va vertikal o’tkazgich yo’nalishlariga amal qiladi va vertikal simlar chiziqlar orasidagi o’zaro bog’lanishni bostirishi mumkin.

PCB dizayni yuqori tezlikdagi analog kirish signalini marshrutlash usuli va qoidalari

6-qoida: Yuqori tezlikdagi tenglikni loyihalashda topologik tuzilish qoidalari

Yuqori tezlikli PCB dizaynida elektron plataning xarakterli empedansini nazorat qilish va ko’p yuk sharoitida topologik tuzilmani loyihalash mahsulotning muvaffaqiyati yoki muvaffaqiyatsizligini bevosita aniqlaydi.

Rasmda romashka zanjiri topologiyasi ko’rsatilgan, bu odatda bir necha MGts da ishlatilganda foydalidir. Yuqori tezlikli tenglikni loyihalashda orqa tomonda yulduz shaklidagi nosimmetrik strukturani qo’llash tavsiya etiladi.

PCB dizayni yuqori tezlikdagi analog kirish signalini marshrutlash usuli va qoidalari

7-qoida: Iz uzunligining rezonans qoidasi

Signal chizig’ining uzunligi va signal chastotasi rezonansni tashkil qiladimi yoki yo’qligini tekshiring, ya’ni simning uzunligi signal to’lqin uzunligi 1/4 ga butun son karrali bo’lsa, simlar aks sado beradi va rezonans elektromagnit to’lqinlarni chiqaradi. va aralashuvga olib keladi.