制定了PCB設(shè)計(jì)指南,作為電路設(shè)計(jì)工程師達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)。遵循這些準(zhǔn)則將確保更好的可制造性和穩(wěn)健的產(chǎn)品性能。改進(jìn)產(chǎn)品可測(cè)試性和可制造性的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。他們的特色建議,以提高信號(hào)完整性和電磁兼容性(EMC)的印刷電路板,從而提高一個(gè)產(chǎn)品的整體性能。本文將概述各種PCB設(shè)計(jì)指南,以提高PCB的信號(hào)完整性。遵循這些指導(dǎo)方針將有助于工程師?PCB制造 .

PCB信號(hào)完整性

信號(hào)完整性是指從驅(qū)動(dòng)器通過(guò)輸電線路向接收器傳輸?shù)碾娦判盘?hào)的能力,沒(méi)有任何扭曲。扭曲信號(hào)會(huì)對(duì)板上的相鄰信號(hào)產(chǎn)生噪聲,降低電路運(yùn)行的整體效率。在高速電路的情況下,信號(hào)失真變得很明顯,并會(huì)損害電路板的整體性能。

因此,設(shè)計(jì)一個(gè)符合必要監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)的PCB是很重要的。設(shè)計(jì)良好的電路板具有穩(wěn)健的信號(hào)完整性,將避免任何信號(hào)退化由于衰減,地面反彈和阻抗中斷。

如果電路設(shè)計(jì)只包括低速信號(hào),那么幾乎沒(méi)有信號(hào)完整性問(wèn)題需要管理。但是在高速設(shè)計(jì)中,信號(hào)會(huì)因?yàn)檩^短的上升時(shí)間而被扭曲。因此,我們需要了解某些信號(hào)完整性的問(wèn)題,以了解推薦的印刷電路板設(shè)計(jì)指南。

1. 反射

一部分由源傳輸?shù)浇邮掌鞯男盘?hào)功率被反射回源的過(guò)程被稱為反射。它會(huì)引起振動(dòng),從而導(dǎo)致信號(hào)失真.每當(dāng)電路中出現(xiàn)阻抗變化時(shí),信號(hào)軌跡中就會(huì)產(chǎn)生反射效應(yīng)。這反過(guò)來(lái)又增加了過(guò)高和過(guò)低的問(wèn)題。

1. 鳴響、超射和低射

響的 是指由于電路板跟蹤中的信號(hào)反射而產(chǎn)生電壓或電流信號(hào)的不希望的振蕩。如果傳輸信號(hào)的值超過(guò)上升信號(hào)中的實(shí)際值,則發(fā)生過(guò)高。同樣,當(dāng)傳輸信號(hào)低于降信號(hào)中的實(shí)際值時(shí),就會(huì)出現(xiàn)下射。所有這些過(guò)程扭曲了PCB中的傳輸信號(hào)。

1. 交叉柄

在高速設(shè)計(jì)中,相鄰的信號(hào)緊密的路由會(huì)不經(jīng)意間相互影響,導(dǎo)致信號(hào)失真。這種變形主要是由于電路板中的電場(chǎng)或磁場(chǎng)耦合造成的。串?dāng)_也可能發(fā)生在相鄰的板層中的信號(hào)間。

1. 信號(hào)衰減

從來(lái)源傳輸?shù)截?fù)載的信號(hào)通過(guò)電路板導(dǎo)體經(jīng)歷信號(hào)衰減或能量損失由于痕量電阻和電路板的介電損失。在高頻率下,信號(hào)衰減要高得多,需要事先的設(shè)計(jì)考慮來(lái)處理這個(gè)問(wèn)題。

1. 傳播延遲和信號(hào)偏斜

電路板上信號(hào)的傳播延遲是指該特定信號(hào)從源到負(fù)載的傳輸時(shí)間。它取決于電路板介電常數(shù)和跟蹤幾何。當(dāng)出現(xiàn)延遲不匹配時(shí),信號(hào)在一組信號(hào)中會(huì)出現(xiàn)傾斜。在電路設(shè)計(jì)中,它顯著影響時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)的性能.

1. 地面彈跳或同步開(kāi)關(guān)噪音

當(dāng)多個(gè)元件同時(shí)在電路板上的高和低狀態(tài)之間切換時(shí),電源和接地路徑的電壓下降。這導(dǎo)致降低電壓跨功率和接地銷的組件.噪音邊緣也會(huì)減小,這可能導(dǎo)致電路的錯(cuò)誤開(kāi)關(guān)。

PCB信號(hào)完整性指引

線路阻抗的不連續(xù)導(dǎo)致上述大多數(shù)信號(hào)的完整性問(wèn)題。這種阻抗不連續(xù)發(fā)生時(shí),路由信號(hào)的情況下,如分支的跟蹤,分裂在回波信號(hào)路徑,并在路徑或存根。

減少阻抗不匹配引起的信號(hào)失真的指引如下:

· 在源頭提供正確的終止電阻。

· 使用較小的微細(xì)可見(jiàn)光來(lái)顯著減少由微細(xì)和存根引起的信號(hào)扭曲。

· 對(duì)存根保持最小的跟蹤長(zhǎng)度。

· 避免跟蹤分支,并使用適當(dāng)?shù)穆酚赏負(fù)洹?

減少串音影響的設(shè)計(jì)指引如下:

· 在適用的設(shè)計(jì)部分使用差動(dòng)信號(hào)將抵消串?dāng)_效果。

· 最小化并行路由信號(hào)的長(zhǎng)度。

· 根據(jù)路由指南,在最大允許的距離上為相鄰信號(hào)留出空間.

· 確保輸電線路足夠接近地面,以避免任何不必要的耦合的相鄰信號(hào)。

· 對(duì)相鄰平面信號(hào)的正交路由可以在很大程度上避免串?dāng)_。

以下是減少信號(hào)衰減問(wèn)題的設(shè)計(jì)指南:

· 選擇低損耗介質(zhì)材料和最優(yōu)電阻跟蹤,以減少信號(hào)衰減誤差。

· 在設(shè)計(jì)中使用放大器和中繼器可以提高信號(hào)強(qiáng)度。

以下是減少傳播延遲和信號(hào)偏斜的設(shè)計(jì)指引:

· 避免使用具有較大介電常數(shù)的基板,以幫助減少信號(hào)的傳播延遲。

· 通過(guò)正確的跟蹤長(zhǎng)度匹配,可以最小化信號(hào)總線的傾斜。

減少地面彈跳和開(kāi)關(guān)噪音問(wèn)題的設(shè)計(jì)指南如下:

· 在決定板層的堆疊時(shí),將動(dòng)力和地面飛機(jī)靠在一起。

· 解鎖電容器不是可選的,必須在當(dāng)?shù)貙?shí)施。

· 最好在組件銷附近放置解耦帽,并在可能的情況下使用帶短引線的設(shè)備包。

· 添加必要的限制電流的電阻,以避免短路或過(guò)載。

文章展示了?PCB設(shè)計(jì)指引 有助于改善電路板的信號(hào)完整性.它涉及一系列步驟,如基板的選擇,堆疊設(shè)計(jì),組件考慮和布局設(shè)計(jì)。此外,還提供了多個(gè)模擬工具來(lái)分析多用途電路板的信號(hào)完整性問(wèn)題。因此,按照所有這些指導(dǎo)方針,一絲不茍地將導(dǎo)致PCB改進(jìn)信號(hào)的完整性和持久的性能。