Con el desarrollo de la tecnología electrónica, existe una gran demanda de diseño de PCB de alta velocidad para trabajar. Porque pueden trabajar con circuitos integrados a altas velocidades para la mayoría de los dispositivos electrónicos, incluso los más simples. Cuando diseña una PCB de alta velocidad, debe tener en cuenta algunos factores y parámetros. Además, encontrará que las reglas y los métodos básicos de diseño de PCB que ha dominado son lo que necesita aprender. No hace falta decir que será de gran ayuda para los diseñadores de PCB en el diseño de PCB de alta velocidad.

Entonces, ¿qué es el diseño de PCB de alta velocidad?

En pocas palabras, el diseño de PCB de alta velocidad es cualquier diseño donde la integridad de sus señales comienza a verse afectada por las características físicas de su placa de circuito, como su diseño, empaque, apilamiento de capas, interconexiones, etc. Si comienza a diseñar placas y Si se encuentra con problemas como retrasos, atenuación, diafonía, reflejos o emisiones, entonces ¡felicidades! Te has encontrado en el mundo del diseño de PCB de alta velocidad.

Lo que hace que el diseño de alta velocidad sea tan único es la cantidad de atención que se presta a estos problemas. Es posible que esté acostumbrado a diseñar una placa simple en la que la mayor parte de su tiempo se concentre en la colocación y el enrutamiento de los componentes. Pero con un diseño de alta velocidad, se vuelve más importante considerar exactamente dónde está colocando sus trazas, qué ancho tendrán, qué tan cerca están de otras señales y qué tipo de componentes están conectados. Y cuando tenga que hacer consideraciones de este tipo, entonces su proceso de diseño de PCB tomará un nivel completamente nuevo.

Ahora retrocedamos por un momento. Sabemos que una buena indicación de un diseño de alta velocidad es cuando se trata de problemas de integridad de la señal, pero ¿qué significa eso exactamente? Necesitamos entender las señales en pocas palabras.

Habilidades de diseño de PCB de alta velocidad

1. Conocer un software de diseño que pueda ofrecer opciones avanzadas

Necesita muchas funciones complejas para diseños de alta velocidad en su software CAD. Es más, puede que no tenga muchos programas para aficionados, y normalmente no tiene opciones avanzadas basadas en suites web. Por lo tanto, debe tener una mejor comprensión de una herramienta CAD poderosa.

2. Enrutamiento de alta velocidad

Cuando se trata de trazas de alta velocidad, un diseñador debe conocer las reglas para el enrutamiento esencial, lo que incluye no cortar los planos de tierra y mantener las pistas cortas. Por lo tanto, evite que las líneas digitales estén a cierta distancia de la diafonía y proteja cualquier elemento que cree interferencias para dañar la integridad de la señal.

3. Trazas de enrutamiento con control de impedancia

Necesita adaptación de impedancia para algunos tipos de señales que tienen entre 40 y 120 ohmios. Y las sugerencias coincidentes de impedancia característica son antenas y muchos pares diferenciales.

Es importante que el diseñador sepa cómo calcular el ancho del trazo y la pila de capas para los valores de impedancia necesarios. Si no hay valores de impedancia correctos, puede tener un efecto grave en la señal, lo que conducirá a la corrupción de datos.

4. Rastros coincidentes de longitud

Hay muchas líneas en buses de memoria de alta velocidad y buses de interfaz. Las líneas pueden funcionar a una frecuencia bastante alta, por lo que es vital que las señales tengan que llegar desde el terminal transmisor al terminal receptor al mismo tiempo. Además, necesita una función llamada coincidencia de longitud. Por lo tanto, los estándares más comunes definen valores de tolerancia que deben coincidir con la longitud.

¿Cómo saber si necesitas un diseño de alta velocidad?

1. ¿Existe una interfaz de alta velocidad en su placa?

Un método rápido para averiguar si necesita cumplir con las pautas de diseño de alta velocidad es verificar si tiene interfaces de alta velocidad, por ejemplo, DDR, PCI-e o incluso interfaces de video como DVI, HDMI, etc.

Hay algunas reglas de diseño de alta velocidad que debe seguir para todas estas interfaces. Además, ofrezca las especificaciones precisas de cada dato en la documentación.

2. La relación entre la longitud de su rastro y la longitud de onda de las señales

En general, su PCB seguramente necesitará un diseño de alta velocidad si la longitud de onda de su mensaje es la misma que la longitud de la traza. Porque algunos estándares, como DDR, requieren trazas que tengan una longitud que coincida con tolerancias mínimas.

Una gran cifra aproximada es que si la longitud de la traza y la longitud de onda pueden controlarse dentro de un orden de diferencia. Entonces será mejor que verifique los diseños de alta velocidad.

3. PCB con interfaces inalámbricas

Como sabe, cada PCB tiene una antena, debe diseñarse para señales de alta velocidad sin importar a través del conector o en la placa. Además, las antenas integradas también requieren una impedancia cercana para coincidir con la duración de la sintonía.

Deberá conectarse a los conectores que tengan un valor de impedancia específico para placas de circuitos con conectores SMA o similares.

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