Con lo sviluppo della tecnologia elettronica, c'è una grande richiesta di progettazione PCB ad alta velocità per funzionare. Perché possono funzionare con circuiti integrati ad alta velocità per la maggior parte dei dispositivi elettronici, anche abbastanza semplici. Quando si progetta un PCB ad alta velocità, è necessario prendere in considerazione alcuni fattori e parametri. Inoltre, scoprirai che le regole e i metodi di progettazione di base dei PCB che hai imparato sono ciò che devi imparare. Inutile dire che sarà di grande aiuto per i progettisti di PCB nella progettazione di PCB ad alta velocità.

Allora, cos'è la progettazione PCB ad alta velocità?

Per dirla semplicemente, la progettazione di PCB ad alta velocità è qualsiasi progetto in cui l'integrità dei segnali inizia a essere influenzata dalle caratteristiche fisiche del circuito stampato, come il layout, l'imballaggio, l'accumulo di strati, le interconnessioni, ecc... Se inizi a progettare schede e incorrere in problemi come ritardi, attenuazione, diafonia, riflessi o emissioni, quindi complimenti! Ti sei trovato nel mondo della progettazione PCB ad alta velocità.

Ciò che rende il design ad alta velocità così unico è la quantità di attenzione prestata a questi problemi. Potresti essere abituato a progettare una scheda semplice in cui la maggior parte del tuo tempo concentrato è sul posizionamento e sull'instradamento dei componenti. Ma con un design ad alta velocità, diventa più importante considerare esattamente dove si posizionano le tracce, quale larghezza saranno, quanto sono vicine ad altri segnali e che tipo di componenti sono collegati. E quando devi fare considerazioni di questo tipo, il tuo processo di progettazione PCB assumerà un livello completamente nuovo.

Ora torniamo indietro per un momento. Sappiamo che una buona indicazione di un progetto ad alta velocità è quando si hanno a che fare con problemi di integrità del segnale, ma cosa significa esattamente? Dobbiamo capire i segnali in poche parole.

Capacità di progettazione PCB ad alta velocità

1. Conoscere un software di progettazione in grado di offrire opzioni avanzate

Ha bisogno di molte funzionalità complesse per i progetti ad alta velocità nel tuo software CAD. Inoltre, potrebbero non avere molti programmi per hobbisti e di solito non ha opzioni avanzate basate su Web suite. Quindi è necessario avere una migliore comprensione di uno strumento CAD potente.

2. Routing ad alta velocità

Quando si tratta di tracciati ad alta velocità, un progettista deve conoscere le regole per il percorso essenziale, incluso il non tagliare piani al suolo e mantenere i percorsi brevi. Quindi evitare che le linee digitali siano a una certa distanza dal crosstalk e schermare eventuali interferenze che creano elementi in modo da danneggiare l'integrità del segnale.

3. Tracce di instradamento con controllo di impedenza

Ha bisogno di un adattamento di impedenza per alcuni tipi di segnali che sono circa 40-120 ohm. E gli indizi di corrispondenza dell'impedenza caratteristica sono le antenne e molte coppie differenziali.

È importante che il progettista sappia come calcolare la larghezza della traccia e lo stack dei livelli per i valori di impedenza necessari. Se non ci sono valori di impedenza corretti, potrebbe avere un grave effetto sul segnale, che porterà alla corruzione dei dati.

4. Tracce di corrispondenza della lunghezza

Ci sono molte linee nei bus di memoria ad alta velocità e nei bus di interfaccia. Le linee possono funzionare a frequenze piuttosto elevate, quindi è fondamentale che i segnali debbano provenire dal terminale trasmittente al terminale ricevente allo stesso tempo. Inoltre, ha bisogno di una funzione chiamata corrispondenza della lunghezza. Quindi gli standard più comuni definiscono i valori di tolleranza che devono corrispondere alla lunghezza.

Come sapere se hai bisogno di un design ad alta velocità?

1. C'è un'interfaccia ad alta velocità nella tua scheda?

Un metodo rapido per scoprire se è necessario attenersi alle linee guida di progettazione ad alta velocità è verificare se si dispone di interfacce ad alta velocità, ad esempio DDR, PCI-e, o anche interfacce video come DVI, HDMI e così via.

Ci sono alcune regole di progettazione ad alta velocità che devi seguire per tutte queste interfacce. Inoltre, offri le specifiche accurate di ciascun dato nella documentazione.

2. Il rapporto tra la lunghezza della traccia e la lunghezza d'onda dei segnali

In generale, il tuo PCB avrà sicuramente bisogno di un design ad alta velocità se la lunghezza d'onda del tuo messaggio è la stessa della lunghezza della traccia. Perché alcuni standard come DDR richiedono tracce con una lunghezza corrispondente a tolleranze minime.

Una grande cifra approssimativa è che se la lunghezza della traccia e la lunghezza d'onda possono controllarsi entro un ordine l'una dall'altra. Allora faresti meglio a controllare i progetti ad alta velocità.

3. PCB con interfacce wireless

Come sapete, ogni PCB ha un'antenna, deve essere progettata per segnali ad alta velocità, non importa cosa attraverso il connettore o sulla scheda. Inoltre, le antenne di bordo richiedono anche una stretta impedenza per adattarsi alla lunghezza della melodia.

Dovrà collegarsi ai connettori che hanno un valore di impedenza specifico per i circuiti stampati con connettori SMA o simili.

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