Avec le développement de la technologie électronique, il existe une forte demande pour que la conception de circuits imprimés à grande vitesse fonctionne. Parce qu'ils peuvent fonctionner avec des circuits intégrés à grande vitesse pour la plupart des appareils électroniques, même les plus simples. Lorsque vous concevez un circuit imprimé à grande vitesse, il doit tenir compte de certains facteurs et paramètres. De plus, vous constaterez que les règles et méthodes de conception de PCB de base que vous maîtrisez sont ce que vous devez apprendre. Inutile de dire qu'il sera d'une grande aide pour les concepteurs de circuits imprimés dans la conception de circuits imprimés à grande vitesse.

Alors, qu'est-ce que la conception de circuits imprimés à grande vitesse ?

Pour le dire simplement, la conception de circuits imprimés à grande vitesse est toute conception où l'intégrité de vos signaux commence à être affectée par les caractéristiques physiques de votre carte de circuit imprimé, comme votre disposition, votre emballage, l'empilement de couches, les interconnexions, etc. Si vous commencez à concevoir des cartes et rencontrez des problèmes tels que des retards, une atténuation, une diaphonie, des réflexions ou des émissions, alors félicitations ! Vous vous êtes retrouvé dans le monde de la conception de circuits imprimés à grande vitesse.

Ce qui rend la conception à grande vitesse si unique, c'est l'attention portée à ces problèmes. Vous avez peut-être l'habitude de concevoir une carte simple où la majeure partie de votre temps est consacrée au placement et au routage des composants. Mais avec une conception à grande vitesse, il devient plus important de considérer exactement où vous placez vos traces, quelle largeur elles vont avoir, à quelle distance elles sont des autres signaux et à quel type de composants elles sont connectées. Et lorsque vous devez faire des considérations de ce genre, votre processus de conception de PCB prendra une toute autre dimension.

Maintenant, revenons en arrière un instant. Nous savons qu'une bonne indication d'une conception à haute vitesse est lorsque vous traitez des problèmes d'intégrité du signal, mais qu'est-ce que cela signifie exactement ? Nous devons comprendre les signaux en un mot.

Compétences en conception de circuits imprimés à grande vitesse

1. Connaître un logiciel de conception pouvant offrir des options avancées

Il nécessite de nombreuses fonctionnalités complexes pour les conceptions à grande vitesse dans votre logiciel de CAO. De plus, il n'y a peut-être pas beaucoup de programmes pour les amateurs, et généralement il n'a pas d'options avancées basées sur les suites Web. Vous devez donc avoir une meilleure compréhension d'un outil de CAO puissant.

2. Routage à grande vitesse

Lorsqu'il s'agit de traces à grande vitesse, un concepteur doit connaître les règles de routage essentielles, y compris ne pas couper les plans au sol et garder des traces courtes. Évitez donc les lignes numériques à une certaine distance de la diaphonie et protégez tout élément créant des interférences afin d'endommager l'intégrité du signal.

3. Routage des traces avec contrôle d'impédance

Il nécessite une adaptation d'impédance pour certains types de signaux d'environ 40 à 120 ohms. Et les conseils adaptés à l'impédance caractéristique sont les antennes et de nombreuses paires différentielles.

Il est important que le concepteur sache comment calculer la largeur de piste et l'empilement de couches pour les valeurs d'impédance nécessaires. S'il n'y a pas de valeurs d'impédance correctes, cela peut avoir un effet sérieux sur le signal, ce qui entraînera une corruption des données.

4. Traces de correspondance de longueur

Il existe de nombreuses lignes dans les bus mémoire et les bus d'interface à grande vitesse. Les lignes peuvent fonctionner à une fréquence assez élevée, il est donc essentiel que les signaux doivent aller du terminal émetteur au terminal récepteur en même temps. De plus, il a besoin d'une fonctionnalité appelée correspondance de longueur. Ainsi, la plupart des normes courantes définissent des valeurs de tolérance qui doivent correspondre à la longueur.

Comment savoir si vous avez besoin d'une conception à grande vitesse ?

1. Il y a-t-il une interface haute vitesse dans votre carte ?

Une méthode rapide pour savoir si vous devez respecter les directives de conception à haute vitesse consiste à vérifier si vous disposez d'interfaces à haute vitesse, par exemple DDR, PCI-e ou même d'interfaces vidéo telles que DVI, HDMI, etc.

Il existe des règles de conception à grande vitesse que vous devez suivre pour toutes ces interfaces. De plus, offrez les spécifications précises de chaque donnée dans la documentation.

2. Le rapport entre la longueur de votre trace et la longueur d'onde des signaux

En général, votre PCB aura certainement besoin d'une conception à haute vitesse si la longueur d'onde de votre message est la même que la longueur de la trace. Parce que certaines normes comme la DDR exigent des traces dont la longueur correspond à des tolérances minimales.

Un bon chiffre approximatif est que si votre longueur de trace et votre longueur d'onde peuvent se contrôler dans un ordre l'un de l'autre. Ensuite, vous feriez mieux de vérifier les conceptions à grande vitesse.

3. PCB avec interfaces sans fil

Comme vous le savez, chaque circuit imprimé a une antenne, il doit être conçu pour les signaux à grande vitesse, peu importe ce qui passe par le connecteur ou sur la carte. De plus, les antennes embarquées nécessitent également une impédance proche pour correspondre à la longueur de syntonisation.

Il devra se connecter aux connecteurs qui ont une valeur d'impédance spécifique pour les circuits imprimés avec des connecteurs SMA ou similaires.

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