1. Médecine générale
Dans la conception du PCB, afin de rendre la conception du circuit imprimé haute fréquence plus raisonnable, de meilleures performances anti-interférences doivent être prises en compte sous les aspects suivants :
(1) Sélection raisonnable des couches Lors du routage de circuits imprimés haute fréquence dans la conception de circuits imprimés, le plan intérieur au milieu est utilisé comme couche d'alimentation et de masse, ce qui peut jouer un rôle de blindage, réduire efficacement l'inductance parasite, raccourcir la longueur de Lignes de signal et réduire les interférences croisées entre les signaux.
(2) Mode de routage Le mode de routage doit être conforme à un angle de rotation de 45° ou à un arc de rotation, ce qui peut réduire l'émission de signaux haute fréquence et le couplage mutuel.
(3) Longueur du câble Plus la longueur du câble est courte, mieux c'est. Plus la distance parallèle entre deux fils est courte, mieux c'est.
(4) Nombre de trous traversants Moins il y a de trous traversants, mieux c'est.
(5) Direction du câblage intercouche La direction du câblage intercouche doit être verticale, c'est-à-dire que la couche supérieure est horizontale, la couche inférieure est verticale, afin de réduire les interférences entre les signaux.
(6) Le revêtement en cuivre avec mise à la terre accrue peut réduire les interférences entre les signaux.
(7) L'inclusion du traitement important de la ligne de signal peut améliorer considérablement la capacité anti-interférence du signal, bien sûr, peut également être l'inclusion du traitement de la source d'interférence, de sorte qu'il ne puisse pas interférer avec d'autres signaux.
(8) Les câbles de signaux n'acheminent pas les signaux en boucles. Acheminez les signaux en mode Daisy Chain.
2. Priorité de câblage
Priorité de la ligne de signal clé : petit signal analogique, signal haute vitesse, signal d'horloge et signal de synchronisation et autres signaux clés, câblage prioritaire.
Principe de densité d'abord : commencez le câblage à partir des connexions les plus complexes de la carte. Commencez le câblage à partir de la zone la plus densément câblée de la carte.
Points à noter :
A. Essayez de fournir une couche de câblage spéciale pour les signaux clés tels que les signaux d'horloge, les signaux haute fréquence et les signaux sensibles, et assurez-vous d'une zone de boucle minimale. Si nécessaire, un câblage prioritaire manuel, un blindage et un espacement de sécurité croissant doivent être adoptés. Assurer la qualité du signal.
b. L'environnement CEM entre la couche de puissance et la terre est médiocre, les signaux sensibles aux interférences doivent donc être évités.
c. Le réseau avec des exigences de contrôle d'impédance doit être câblé dans la mesure du possible en fonction des exigences de longueur et de largeur de ligne.
3, câblage d'horloge
La ligne d'horloge est l'un des principaux facteurs affectant la CEM. Faites moins de trous dans la ligne d'horloge, évitez autant que possible de marcher avec d'autres lignes de signal et restez à l'écart des lignes de signal générales pour éviter les interférences avec les lignes de signal. Dans le même temps, l'alimentation électrique de la carte doit être évitée pour éviter les interférences entre l'alimentation électrique et l'horloge.
S'il y a une puce d'horloge spéciale sur la carte, elle ne peut pas passer sous la ligne, elle doit être posée sous le cuivre, si nécessaire, elle peut également être spéciale à son emplacement. Pour de nombreux oscillateurs à cristal de référence de puce, ces oscillateurs à cristal ne doivent pas être sous la ligne, pour poser une isolation en cuivre.
4. Ligne à angle droit
Le câblage à angle droit est généralement nécessaire pour éviter la situation du câblage des PCB et est presque devenu l'une des normes pour mesurer la qualité du câblage, alors quel impact le câblage à angle droit aura-t-il sur la transmission du signal ? En principe, le routage à angle droit entraînera une modification de la largeur de ligne de la ligne de transmission, entraînant une discontinuité d'impédance. En fait, non seulement le routage à angle droit, mais aussi le routage à angle aigu, peuvent provoquer des changements d'impédance.
L'influence du routage à angle droit sur le signal se reflète principalement sous trois aspects :
Premièrement, le coin peut être équivalent à la charge capacitive sur la ligne de transmission, ralentissant le temps de montée ;
Deuxièmement, la discontinuité d'impédance provoquera une réflexion du signal ;
Troisièmement, EMI produit par la pointe à angle droit.
5. Angle aigu
(1) Pour le courant haute fréquence, lorsque le point d'inflexion du fil présente un angle droit ou même un angle aigu, près du coin, la densité de flux magnétique et l'intensité du champ électrique sont relativement élevées, une forte onde électromagnétique rayonnera et l'inductance ici sera relativement grand, l'inductif sera plus grand que l'angle obtus ou l'angle arrondi.
(2) Pour le câblage du bus du circuit numérique, le coin du câblage est obtus ou arrondi, la surface du câblage est relativement petite. Dans les mêmes conditions d'espacement des lignes, l'espacement total des lignes prend 0,3 fois moins de largeur que le virage à angle droit.
6. Routage différentiel
Cf. Câblage différentiel et adaptation d'impédance
Le signal différentiel est de plus en plus utilisé dans la conception de circuits à grande vitesse, car les signaux les plus importants dans les circuits utilisent toujours une structure différentielle. Définition : En anglais simple, cela signifie que le pilote envoie deux signaux inverseurs équivalents et que le récepteur détermine si l'état logique est « 0 » ou « 1 » en comparant la différence entre les deux tensions. La paire transportant le signal différentiel est appelée routage différentiel.
Par rapport au routage de signal asymétrique ordinaire, le signal différentiel présente les avantages les plus évidents dans les trois aspects suivants :
un. Forte capacité anti-interférence, car le couplage entre les deux fils différentiels est très bon, lorsqu'il y a des interférences sonores de l'extérieur, il est presque couplé aux deux lignes en même temps, et le récepteur ne se soucie que de la différence entre le deux signaux, de sorte que le bruit de mode commun provenant de l'extérieur peut être complètement annulé.
b. peut inhiber efficacement les EMI. De même, la polarité de deux signaux étant opposée, les champs électromagnétiques qu’ils rayonnent peuvent s’annuler. Plus le couplage est étroit, moins l’énergie électromagnétique est libérée vers le monde extérieur.
c. Positionnement précis du timing. Étant donné que les changements de commutation des signaux différentiels sont situés à l'intersection de deux signaux, contrairement aux signaux asymétriques ordinaires qui reposent sur une tension de seuil élevée et basse, l'impact de la technologie et de la température est faible, ce qui peut réduire les erreurs de synchronisation et est plus important. adapté aux circuits avec des signaux de faible amplitude. LVDS (signalisation différentielle basse tension), qui est actuellement populaire, fait référence à cette technologie de signalisation différentielle de petite amplitude.
Pour les ingénieurs PCB, le plus important est de s'assurer que les avantages du routage différentiel peuvent être pleinement utilisés dans le routage lui-même. Peut-être à condition que les personnes en contact avec les concepteurs comprennent les exigences générales du routage différentiel, c'est-à-dire « longueur égale, distance égale ».
La longueur égale permet de garantir que les deux signaux différentiels maintiennent à tout moment une polarité opposée et réduisent la composante de mode commun. L'équidistance vise principalement à garantir que la différence d'impédance est cohérente et à réduire la réflexion. « Aussi près que possible » est parfois une exigence pour le routage différentiel.
7. Ligne serpent
La ligne serpentine est une sorte de mise en page souvent utilisée dans la mise en page. Son objectif principal est d'ajuster le retard et de répondre aux exigences de conception de synchronisation du système. La première chose que les concepteurs doivent comprendre est que les fils en forme de serpent peuvent détruire la qualité du signal et modifier le délai de transmission, et doivent donc être évités lors du câblage. Cependant, dans la conception actuelle, afin de garantir un temps de maintien suffisant des signaux, ou de réduire le décalage temporel entre un même groupe de signaux, il est souvent nécessaire d'enrouler délibérément.
Points à noter :
Des paires de lignes de signaux différentiels, généralement des lignes parallèles, doivent être percées le moins possible à travers le trou et doivent être deux lignes ensemble, afin d'obtenir une adaptation d'impédance.
Un groupe de bus ayant les mêmes attributs doit être acheminé côte à côte autant que possible pour obtenir une longueur égale. Le trou partant du patch pad est aussi éloigné que possible du pad.
Heure de publication : 05 juillet 2023
