PCB dizayn tajribasining qisqacha mazmuni

Agar bu aqlli asrda, bu sohada siz FPGA -da mahoratga ega bo’lishni xohlasangiz, dunyo sizni tashlab ketadi, The Times sizni tashlab ketadi.

Yuqori tezlikda ishlaydigan tizim uchun fikrlar PCB serdes ilovalari bilan bog’liq dizayn quyidagicha:

ipcb

(1) Microstrip va Stripline simlari.

Kechikishni kamaytirish uchun mikroto’lqinli chiziqlar mos yozuvlar tekisligining (GND yoki Vcc) tashqi signal qatlami ustidan o’tkaziladi; Tasma simlari ichki signal qatlamida ikkita mos yozuvlar tekisligi (GND yoki Vcc) o’rtasida o’tkazilib, rasmda ko’rsatilgandek, katta sig’imli reaktivlik, osonroq empedansni boshqarish va toza signalni beradi.

Mikroto’lqinli va chiziqli chiziqlar simlarni ulash uchun eng yaxshisidir

(2) yuqori tezlikli differentsial signal simlari.

Yuqori tezlikdagi differentsial signal juftligini ulashning keng tarqalgan usullariga Edge Coupled mikrostripi (yuqori qavat), Edge Coupled tasma chizig’i (o’rnatilgan signal qatlami, yuqori tezlikdagi SERDES differentsial signal juftligi uchun mos) va Broadside Coupled mikrostripi kiradi.

Yuqori tezlikdagi differentsial signalli juft simlar

(3) bypass sig’imi (BypassCapacitor).

Bypass kondansatörü, juda past ketma -ketlikdagi empedansa ega bo’lgan kichik kondansatör bo’lib, asosan yuqori tezlikli konvertatsiya signallarida yuqori chastotali shovqinlarni filtrlash uchun ishlatiladi. Asosan FPGA tizimida qo’llaniladigan uch turdagi bypass kondansatkichlari mavjud: tez ishlatiladigan tizim (100MHz ~ 1GHz) tez-tez ishlatiladigan bypass kondansatkichlari 0.01nF dan 10nF gacha, odatda Vccdan 1 sm oralig’ida taqsimlanadi; O’rta tezlikli tizim (o’n MGts dan 100 MGts dan ortiq), umumiy bypass kondansatkichlari diapazoni 47nF dan 100nF gacha bo’lgan tantal kondansatör, odatda 3 sm Vcc ichida; Past tezlikli tizim (10 MGts dan kam), tez-tez ishlatiladigan bypass kondansatör diapazoni 470nF dan 3300nF gacha bo’lgan kondansatkichga teng, tenglikni joylashuvi nisbatan erkin.

(4) sig’imning optimal simi.

Kondansatör kabellari ko’rsatilganidek, quyidagi dizayn ko’rsatmalariga amal qilishi mumkin.

Kapasitiv optimal simlar

Kapasitiv pinli prokladkalar ulanish reaktivligini pasaytirish uchun teshiklar orqali (Via) katta o’lchamli ulanadi.

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 kondansatörleri (past samarali seriyali qarshilik) ishlatilgan.

Har bir GND pin yoki teshik er tekisligiga ulangan bo’lishi kerak.

(5) Yuqori tezlikdagi soat simlarining asosiy nuqtalari.

Iloji boricha zigzagli burilish va soat yo’nalishidan saqlaning.

Yagona signal qatlamida yo’naltirishga harakat qiling.

Teshiklarni iloji boricha ishlatmang, chunki teshiklar kuchli aks ettirish va impedans mos kelmasligini keltirib chiqaradi.

Teshiklar ishlatilmasligi va signal kechikishini minimallashtirish uchun iloji boricha yuqori qavatdagi mikroto’lqinli simlardan foydalaning.

Shovqin va kesishishni kamaytirish uchun er tekisligini iloji boricha soat signallari qatlami yoniga qo’ying. Agar ichki signal qatlami ishlatilsa, shovqin va shovqinlarni kamaytirish uchun soat signallari qatlamini ikkita er tekisligi orasiga joylashtirib qo’yish mumkin. Signalning kechikishini qisqartiring.

Soat signallari to’g’ri empedansga mos kelishi kerak.

(6) Yuqori tezlikda tizimni ulash va ulashda e’tiborga olish kerak bo’lgan masalalar.

Note the impedance matching of the differential signal.

Differentsial signal chizig’ining kengligiga e’tibor bering, u signalning ko’tarilish yoki tushish vaqtining 20% ​​ini toqat qilishi mumkin.

Tegishli ulagichlar bilan ulagichning nominal chastotasi dizaynning eng yuqori chastotasiga mos kelishi kerak.

Er-xotin juftlik birikmasidan iloji boricha chekka-juftli ulanish, haddan tashqari bog’lanish yoki krossvordni oldini olish uchun 3S kasrli qoidani ishlatish kerak.

(7) Yuqori tezlikli tizimlar uchun shovqinlarni filtrlash bo’yicha eslatmalar.

Quvvat manbai shovqinidan kelib chiqadigan past chastotali shovqinlarni kamaytiring (1 KGts dan past) va har bir quvvat manbaiga kirish uchida ekranlash yoki filtrlash sxemasini qo’shing.

Quvvat manbai PCBga kiradigan har bir joyga 100F elektrolitik kondansatör filtrini qo’shing.

Yuqori chastotali shovqinni kamaytirish uchun har bir Vcc va GNDga iloji boricha ko’p ajratuvchi kondansatkichlarni joylashtiring.

Vcc va GND samolyotlarini parallel ravishda joylashtiring, ularni dielektriklar bilan ajrating (masalan, FR-4PCB) va boshqa qatlamlarda bypass kondansatörlerini joylashtiring.

(8) Ground Bounce yuqori tezlik tizimi

Har bir Vcc/GND signal juftiga ajratuvchi kondansatör qo’shishga harakat qiling.

Tashish buferi haydash imkoniyatlarini pasaytirish uchun hisoblagichlar kabi yuqori tezlikli teskari signallarning chiqish uchiga qo’shiladi.

Qattiq tezlikni talab qilmaydigan chiqish signallari uchun Slow Slew (past-qiyalik) rejimi o’rnatildi.

Yuk reaktivligini nazorat qilish.

Soat aylanadigan signalni kamaytiring yoki chip atrofida iloji boricha teng taqsimlang.

Tez -tez aylanadigan signal chipning GND piniga imkon qadar yaqin.

Sinxron vaqt sxemasining dizayni chiqishni bir zumda qaytarilishining oldini olishi kerak.

Quvvat manbasini va erni boshqa tomonga burish umumiy indüktansda rol o’ynashi mumkin.