Με την ανάπτυξη της ηλεκτρονικής τεχνολογίας, υπάρχει μεγάλη ζήτηση για τη σχεδίαση PCB υψηλής ταχύτητας για λειτουργία. Επειδή μπορούν να δουλέψουν με ολοκληρωμένα κυκλώματα σε υψηλές ταχύτητες για τις περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές, ακόμη και πολύ απλές. Όταν σχεδιάζετε ένα PCB υψηλής ταχύτητας, πρέπει να λαμβάνει υπόψη ορισμένους παράγοντες και παραμέτρους. Επιπλέον, θα διαπιστώσετε ότι οι βασικοί κανόνες και μέθοδοι σχεδιασμού PCB που έχετε κατακτήσει είναι αυτό που πρέπει να μάθετε. Περιττό να πούμε ότι θα βοηθήσει πολύ τους σχεδιαστές PCB στο σχεδιασμό PCB υψηλής ταχύτητας.

Τι είναι λοιπόν ο σχεδιασμός PCB υψηλής ταχύτητας;

Για να το θέσω απλά, ο σχεδιασμός PCB υψηλής ταχύτητας είναι κάθε σχέδιο όπου η ακεραιότητα των σημάτων σας αρχίζει να επηρεάζεται από τα φυσικά χαρακτηριστικά της πλακέτας κυκλώματος σας, όπως η διάταξη, η συσκευασία, η στοίβαξη στρωμάτων, οι διασυνδέσεις κ.λπ.… Εάν αρχίσετε να σχεδιάζετε πλακέτες και αντιμετωπίζετε προβλήματα όπως καθυστερήσεις, εξασθένηση, αλληλεπιδράσεις, αντανακλάσεις ή εκπομπές, τότε συγχαρητήρια! Έχετε βρεθεί στον κόσμο του σχεδιασμού PCB υψηλής ταχύτητας.

Αυτό που κάνει το σχεδιασμό υψηλής ταχύτητας τόσο μοναδικό είναι η προσοχή που δίνεται σε αυτά τα ζητήματα. Ίσως έχετε συνηθίσει να σχεδιάζετε μια απλή πλακέτα όπου ο περισσότερος χρόνος σας είναι αφιερωμένος στην τοποθέτηση και τη δρομολόγηση εξαρτημάτων. Αλλά με έναν σχεδιασμό υψηλής ταχύτητας, γίνεται πιο σημαντικό να λάβετε υπόψη πού ακριβώς τοποθετείτε τα ίχνη σας, τι πλάτος θα έχουν, πόσο κοντά βρίσκονται σε άλλα σήματα και τι είδους εξαρτήματα συνδέονται. Και όταν πρέπει να κάνετε σκέψεις αυτού του είδους, τότε η διαδικασία σχεδιασμού PCB σας θα πάρει ένα εντελώς νέο επίπεδο.

Τώρα ας επανέλθουμε για λίγο. Γνωρίζουμε ότι μια καλή ένδειξη σχεδιασμού υψηλής ταχύτητας είναι όταν αντιμετωπίζετε ζητήματα ακεραιότητας σήματος, αλλά τι ακριβώς σημαίνει αυτό; Πρέπει να κατανοήσουμε τα σήματα με λίγα λόγια.

Δεξιότητες σχεδιασμού PCB υψηλής ταχύτητας

1. Γνωρίστε ένα λογισμικό σχεδιασμού που μπορεί να προσφέρει προηγμένες επιλογές

Χρειάζεται πολλά σύνθετα χαρακτηριστικά για σχέδια υψηλής ταχύτητας στο λογισμικό CAD σας. Επιπλέον, μπορεί να μην υπάρχουν πολλά προγράμματα για χομπίστες και συνήθως δεν διαθέτει προηγμένες επιλογές που βασίζονται σε σουίτες Ιστού. Επομένως, πρέπει να κατανοήσετε καλύτερα ένα ηλεκτρικό εργαλείο CAD.

2. Δρομολόγηση υψηλής ταχύτητας

Όταν πρόκειται για ίχνη υψηλής ταχύτητας, ένας σχεδιαστής πρέπει να γνωρίζει τους κανόνες για τη βασική δρομολόγηση, συμπεριλαμβανομένης της μη κοπής αεροπλάνων εδάφους και της διατήρησης των μονοπατιών σύντομα. Αποτρέψτε, λοιπόν, τις ψηφιακές γραμμές σε μια ορισμένη απόσταση από το crosstalk και θωρακίστε τυχόν στοιχεία που δημιουργούν παρεμβολές, έτσι ώστε να βλάπτουν την ακεραιότητα του σήματος.

3. Ίχνη δρομολόγησης με έλεγχο σύνθετης αντίστασης

Χρειάζεται αντιστοίχιση σύνθετης αντίστασης για ορισμένους τύπους σημάτων που είναι περίπου 40-120 ohms. Και οι χαρακτηριστικές υποδείξεις που ταιριάζουν με την αντίσταση είναι οι κεραίες και πολλά διαφορικά ζεύγη.

Είναι σημαντικό για τον σχεδιαστή να γνωρίζει πώς να υπολογίζει το πλάτος του ίχνους και τη στοίβα στρώσης για τις απαραίτητες τιμές σύνθετης αντίστασης. Εάν δεν υπάρχουν σωστές τιμές σύνθετης αντίστασης, μπορεί να επηρεάσει σοβαρά το σήμα, το οποίο θα οδηγήσει σε καταστροφή δεδομένων.

4. Ίχνη αντιστοίχισης μήκους

Υπάρχουν πολλές γραμμές σε διαύλους μνήμης υψηλής ταχύτητας και διαύλους διεπαφής. Οι γραμμές μπορούν να λειτουργούν σε αρκετά υψηλή συχνότητα, επομένως είναι ζωτικής σημασίας τα σήματα να πρέπει να είναι ταυτόχρονα από το τερματικό εκπομπής στο τερματικό λήψης. Επιπλέον, χρειάζεται ένα χαρακτηριστικό που ονομάζεται αντιστοίχιση μήκους. Έτσι, τα περισσότερα κοινά πρότυπα ορίζουν τιμές ανοχής που πρέπει να ταιριάζουν με το μήκος.

Πώς να μάθετε αν χρειάζεστε σχεδιασμό υψηλής ταχύτητας;

1. Υπάρχει διεπαφή υψηλής ταχύτητας στον πίνακα σας;

Μια γρήγορη μέθοδος για να μάθετε εάν πρέπει να συμμορφώνεστε με τις οδηγίες σχεδιασμού υψηλής ταχύτητας είναι να ελέγξετε εάν έχετε διασυνδέσεις υψηλής ταχύτητας, για παράδειγμα DDR, PCI-e ή ακόμα και διασυνδέσεις βίντεο όπως DVI, HDMI και ούτω καθεξής.

Υπάρχουν ορισμένοι κανόνες σχεδιασμού υψηλής ταχύτητας που πρέπει να ακολουθήσετε για όλες αυτές τις διεπαφές. Επιπλέον, προσφέρετε τις ακριβείς προδιαγραφές κάθε δεδομένων στην τεκμηρίωση.

2. Η αναλογία του μήκους του ίχνους σας προς το μήκος κύματος των σημάτων

Γενικά, το PCB σας θα χρειαστεί σίγουρα σχεδιασμό υψηλής ταχύτητας εάν το μήκος κύματος του μηνύματός σας είναι το ίδιο με το μήκος ίχνους. Επειδή ορισμένα πρότυπα όπως το DDR απαιτούν ίχνη που έχουν μήκος που αντιστοιχεί σε ελάχιστες ανοχές.

Μια μεγάλη πρόχειρη εικόνα είναι ότι εάν το μήκος και το μήκος κύματος του ίχνους σας μπορούν να ελεγχθούν σε μια σειρά μεταξύ τους. Τότε καλύτερα να ελέγξετε τα σχέδια υψηλής ταχύτητας.

3. PCB με ασύρματες διεπαφές

Όπως γνωρίζετε, κάθε PCB έχει μια κεραία, πρέπει να σχεδιάζεται για σήματα υψηλής ταχύτητας ανεξάρτητα από το τι γίνεται μέσω της υποδοχής ή στην πλακέτα. Επιπλέον, οι ενσωματωμένες κεραίες απαιτούν επίσης στενή αντίσταση για να ταιριάζει με το μήκος συντονισμού.

Θα χρειαστεί να συνδεθεί με τους συνδέσμους που έχουν συγκεκριμένη τιμή σύνθετης αντίστασης για πλακέτες κυκλωμάτων με βύσματα SMA ή παρόμοια.

Θέλετε τιμή PCB υψηλής συχνότητας και προτείνετε υλικά PCB, Στείλτε email στο kell@ymspcb.com.