זכור את נקודות החיווט של PCB אלה

1. תרגול כללי

בתכנון ה-PCB, על מנת להפוך את עיצוב לוח המעגלים בתדר גבוה לסביר יותר, יש לשקול ביצועים נגד הפרעות טובים יותר מההיבטים הבאים:

(1) בחירה סבירה של שכבות בעת ניתוב מעגלים בתדר גבוה בתכנון PCB, המישור הפנימי באמצע משמש כשכבת הכוח והקרקע, שיכולה למלא תפקיד מיגון, להפחית ביעילות את השראות הטפילית, לקצר את האורך של קווי אותות, ולהפחית את ההפרעות הצולבות בין האותות.

(2) מצב ניתוב מצב הניתוב חייב להיות בהתאם לסיבוב בזווית של 45° או לסיבוב קשת, מה שיכול להפחית את פליטת אותות בתדר גבוה וצימוד הדדי.

(3) אורך הכבל ככל שאורך הכבל קצר יותר, כך טוב יותר. ככל שהמרחק המקביל בין שני חוטים קצר יותר, כך ייטב.

(4) מספר החורים העוברים ככל שמספר החורים העוברים קטן יותר, כך ייטב.

(5) כיוון חיווט בין-שכבתי כיוון החיווט הבין-שכבתי צריך להיות אנכי, כלומר, השכבה העליונה אופקית, השכבה התחתונה אנכית, כדי להפחית את ההפרעות בין האותות.

(6) ציפוי נחושת מוגבר ציפוי נחושת הארקה יכול להפחית את ההפרעות בין האותות.

(7) הכללת עיבוד קו האות החשוב, יכולה לשפר משמעותית את יכולת האנטי-הפרעות של האות, כמובן, יכולה להיות גם הכללת עיבוד מקור ההפרעה, כך שהוא לא יכול להפריע לאותות אחרים.

(8) כבלי איתות אינם מנתבים אותות בלולאות. מסלול אותות במצב שרשרת דייזי.

2. עדיפות חיווט

עדיפות קו אות מפתח: אות קטן אנלוגי, אות במהירות גבוהה, אות שעון ואות סנכרון ואותות מפתח אחרים חיווט עדיפות

עקרון צפיפות ראשון: התחל לחיווט מהחיבורים המורכבים ביותר על הלוח. התחל את החיווט מהאזור המחווט הצפוף ביותר של הלוח

נקודות לתשומת לב:

ת. נסו לספק שכבת חיווט מיוחדת לאותות מפתח כגון אותות שעון, אותות בתדר גבוה ואותות רגישים, והקפידו על אזור הלולאה המינימלי. במידת הצורך, יש לאמץ חיווט עדיפות ידני, מיגון והגדלת מרווחי הבטיחות. ודא איכות האות.

ב. סביבת ה-EMC בין שכבת הכוח לאדמה גרועה, ולכן יש להימנע מאותות הרגישים להפרעות.

ג. הרשת עם דרישות בקרת עכבה צריכה להיות חוטית ככל האפשר בהתאם לדרישות אורך הקו ורוחב הקו.

3, חיווט שעון

קו השעון הוא אחד הגורמים הגדולים ביותר המשפיעים על EMC. עשה פחות חורים בקו השעון, הימנע מהליכה עם קווי אות אחרים ככל האפשר, והתרחק מקווי אות כלליים כדי למנוע הפרעה לקווי האות. יחד עם זאת, יש להימנע מאספקת החשמל על הלוח כדי למנוע הפרעות בין ספק הכוח לשעון.

אם יש שבב שעון מיוחד על הלוח, זה לא יכול ללכת מתחת לקו, צריך להיות מונח מתחת לנחושת, אם יש צורך, יכול גם להיות מיוחד לאדמתו. עבור מתנד גבישי ייחוס לשבב רבים, מתנד הגביש הזה לא צריך להיות מתחת לקו, כדי להניח בידוד נחושת.

4. קו בזוויות ישרות

כבלים בזווית ישרה נדרשים בדרך כלל כדי למנוע את המצב בחיווט PCB, וכמעט הפך לאחד הסטנדרטים למדידת איכות החיווט, אז כמה השפעה תהיה לחבילה ישרה על העברת האות? באופן עקרוני, ניתוב בזווית ישרה יגרום לשינוי ברוחב הקו של קו ההולכה, וכתוצאה מכך לאי רציפות עכבה. למעשה, לא רק ניתוב זווית ישרה, ניתוב זווית טון, ניתוב זווית חדה עלול לגרום לשינויי עכבה.

ההשפעה של ניתוב בזווית ישרה על האות באה לידי ביטוי בעיקר בשלושה היבטים:

ראשית, הפינה יכולה להיות שווה ערך לעומס הקיבולי על קו ההולכה, ומאט את זמן העלייה;

שנית, אי רציפות עכבה תגרום לשתקפות אות;

שלישית, EMI מיוצר על ידי קצה הזווית הנכונה.

5. זווית חריפה

(1) עבור זרם בתדר גבוה, כאשר נקודת המפנה של החוט מציגה זווית ישרה או אפילו זווית חדה, ליד הפינה, צפיפות השטף המגנטי ועוצמת השדה החשמלי גבוהות יחסית, יקרינו גל אלקטרומגנטי חזק, וההשראות כאן יהיה גדול יחסית, האינדוקטיבי יהיה גדול יותר מהזווית הקהה או מהזווית המעוגלת.

(2) עבור חיווט האוטובוס של המעגל הדיגיטלי, פינת החיווט קהה או מעוגלת, שטח החיווט קטן יחסית. תחת אותו תנאי מרווח בין שורות, מרווח השורות הכולל תופס פי 0.3 פחות רוחב מהפניית הזווית הימנית.

6. ניתוב דיפרנציאלי

ראה. התאמת חיווט דיפרנציאלי ועכבה

אות דיפרנציאלי משמש יותר ויותר בתכנון של מעגלים מהירים, מכיוון שהאותות החשובים ביותר במעגלים משתמשים תמיד במבנה דיפרנציאלי. הגדרה: באנגלית פשוטה, זה אומר שהנהג שולח שני אותות שווים, מתהפכים, והמקלט קובע אם המצב הלוגי הוא "0" או "1" על ידי השוואת ההפרש בין שני המתחים. הזוג הנושא את האות הדיפרנציאלי נקרא ניתוב דיפרנציאלי.

בהשוואה לניתוב אותות חד-קצה רגיל, לאות דיפרנציאלי יש את היתרונות הברורים ביותר בשלושת ההיבטים הבאים:

א. יכולת אנטי-הפרעות חזקה, מכיוון שהצימוד בין שני חוטי הדיפרנציאל טוב מאוד, כאשר יש הפרעות רעש מבחוץ, הוא כמעט מחובר לשני הקווים בו זמנית, ולמקלט אכפת רק מההבדל בין שני אותות, כך שניתן לבטל לחלוטין את רעש המצב המשותף מבחוץ.

ב. יכול ביעילות לעכב EMI. באופן דומה, מכיוון שהקוטביות של שני אותות הפוכה, השדות האלקטרומגנטיים המוקרנים על ידם יכולים לבטל זה את זה. ככל שהצימוד קרוב יותר, כך משתחררת פחות אנרגיה אלקטרומגנטית לעולם החיצון.

ג. מיקום תזמון מדויק. מכיוון ששינויי המיתוג של אותות דיפרנציאליים ממוקמים בצומת של שני אותות, בניגוד לאותות חד-קצה רגילים המסתמכים על מתח סף גבוה ונמוך, השפעת הטכנולוגיה והטמפרטורה קטנה, מה שיכול להפחית את השגיאות בתזמון והיא יותר מתאים למעגלים עם אותות אמפליטודה נמוכה. LVDS (אותות דיפרנציאל מתח נמוך), הפופולרית כיום, מתייחסת לטכנולוגיית איתות דיפרנציאלי משרעת קטנה זו.

עבור מהנדסי PCB, הדבר החשוב ביותר הוא להבטיח שניתן לנצל את היתרונות של ניתוב דיפרנציאלי במלואו בניתוב בפועל. אולי כל עוד המגע עם אנשי Layout יבין את הדרישות הכלליות של ניתוב דיפרנציאלי, כלומר, "אורך שווה, מרחק שווה".

האורך השווה הוא להבטיח ששני האותות ההפרשים ישמרו על קוטביות הפוכה בכל עת ולהפחית את רכיב המצב המשותף. אקווידיסטנס נועד בעיקר להבטיח שעכבת ההבדל תהיה עקבית ולהפחית את השתקפות. "כמה שיותר קרוב" היא לפעמים דרישה לניתוב דיפרנציאלי.

7. קו נחש

קו סרפנטין הוא מעין פריסה המשמשת לעתים קרובות בפריסה. מטרתו העיקרית היא להתאים את העיכוב ולעמוד בדרישות של תכנון תזמון המערכת. הדבר הראשון שמעצבים צריכים להבין הוא שחוטים דמויי נחש יכולים להרוס את איכות האות ולשנות את עיכוב השידור, ויש להימנע מהם בעת חיווט. עם זאת, בתכנון בפועל, על מנת להבטיח זמן החזקה מספק של האותות, או להקטין את היסט הזמן בין אותה קבוצת אותות, יש צורך לעתים קרובות לרוחב בכוונה.

נקודות לתשומת לב:

יש לנקב זוגות של קווי אות דיפרנציאליים, בדרך כלל קווים מקבילים, כמה שפחות דרך החור, צריכים להיות שני קווים יחד, כדי להשיג התאמת עכבה.

יש לנתב קבוצת אוטובוסים עם אותן תכונות זה לצד זה ככל האפשר כדי להשיג אורך שווה. החור המוביל מכרית התיקון רחוק ככל האפשר מהרפידה.