Cómo diseñar una PCB de alta frecuencia
PCB de alta frecuencia se refiere a la frecuencia electromagnética de las placas de circuito especiales superiores para alta frecuencia (frecuencia superior a 300 MHZ o longitud de onda inferior a 1 metro) y microondas (frecuencia superior a 3 GHZ o longitud de onda inferior a 0.1 metros) en el campo de PCB, está en los tableros laminados revestidos de cobre del sustrato de microondas en el uso de placas de circuito rígido ordinarias fabricadas utilizando algunos de los procesos o el uso de métodos de tratamiento especiales y la producción de placas de circuito. El diseño de circuitos de placas de circuitos de alta frecuencia es un proceso muy complejo, el diseño de cada línea debe estar en su lugar, el siguiente se centrará en los métodos de diseño de placas de circuitos de alta frecuencia..
¿Cómo diseñar una PCB de alta frecuencia?
1. Cableado de placa multicapa
Los circuitos de alta frecuencia suelen estar altamente integrados., densidad de cableado, el uso de tablero multicapa es necesario para el cableado, sino también un medio eficaz para reducir la interferencia. En la etapa de diseño de PCB, una elección razonable de un cierto número de capas de tamaño de placa de circuito impreso, Puede aprovechar al máximo la capa intermedia para configurar el blindaje., una mejor comprensión de la proximidad de la puesta a tierra, Y reduce eficazmente la inductancia parásita y acorta la longitud de la transmisión de la señal., pero también reduce significativamente la interferencia cruzada de la señal, etc., Todo lo cual es beneficioso para la confiabilidad de los circuitos de alta frecuencia..
2. Dispositivos electrónicos de alta velocidad entre las clavijas del cable se doblan cuanto menos mejor
Es mejor utilizar el cable del circuito de alta frecuencia en línea recta., la necesidad de girar, Disponible plegado de 45 grados o giro en arco., Este requisito en los circuitos de baja frecuencia solo se utiliza para mejorar la fuerza de adhesión de la lámina de cobre., mientras que en los circuitos de alta frecuencia para cumplir con este requisito se pueden reducir las señales de alta frecuencia al exterior del lanzamiento y el acoplamiento entre sí..
3. Pines del dispositivo de circuito de alta frecuencia entre el cable, cuanto más cortos, mejor
La intensidad de la radiación de la señal es proporcional a la longitud de la línea de señal., La señal de alta frecuencia lleva más tiempo, más fácil se acopla a los componentes cercanos a él, así que para señales como el reloj, cristal, datos DDR, Líneas LVDS, líneas USB, líneas HDMI, y otras líneas de señal de alta frecuencia se requieren tanto como sea posible, cuanto más corta sea la línea, cuanto mejor.
4. El cuarto truco: Pines del dispositivo de circuito de alta frecuencia entre la alternancia de la capa de plomo, cuanto menos, mejor!
el llamado «Menos alternancia entre las capas del plomo., cuanto mejor» significa que los componentes utilizados en el proceso de conexión del agujero (A través de) cuanto menos mejor. Según el lado, un agujero puede generar aproximadamente 0,5 pF de capacitancia distribuida, Reducir el número de agujeros puede mejorar significativamente la velocidad y reducir la posibilidad de errores de datos..
5. Preste atención a la línea de señal cerca de la alineación paralela de la introducción de «diafonía»
El cableado del circuito de alta frecuencia debe prestar atención a las líneas de señal cercanas a la alineación paralela de la introducción de «diafonía», La diafonía se refiere al fenómeno de acoplamiento entre las líneas de señal que no están conectadas directamente.. A medida que las señales de alta frecuencia a lo largo de la línea de transmisión se transmiten en forma de ondas electromagnéticas, La línea de señal desempeñará el papel de la antena., La energía del campo electromagnético se emitirá alrededor de la línea de transmisión., La señal debida al acoplamiento mutuo del campo electromagnético y la señal de ruido no deseada resultante se llama diafonía.. Parámetros de la capa de la placa PCB., el espaciado de la línea de señal, El extremo conductor y el extremo receptor de las características eléctricas., así como el método de terminación de la línea de señal de la diafonía tienen un cierto impacto. Entonces, para reducir la diafonía de señales de alta frecuencia., para reducir la diafonía de señales de alta frecuencia, es necesario hacer lo siguiente tanto como sea posible al realizar el cableado:
Bajo la condición de que el espacio de cableado lo permita, insertar una línea de tierra o un plano de tierra entre dos líneas con diafonía grave, que puede desempeñar el papel de aislamiento y reducir la diafonía. Cuando en el espacio alrededor de la línea de señal existe un campo electromagnético variable en el tiempo., si no puedes evitar la distribución paralela, Se pueden disponer líneas de señal paralelas en el lado opuesto de una gran área de «suelo» para reducir significativamente la interferencia.
Bajo la premisa de permisos de espacio para cableado., aumentar el espacio entre líneas de señal adyacentes, Reducir la longitud paralela de las líneas de señal., líneas de reloj lo más perpendiculares posible con las líneas de señal clave en lugar de paralelas. Si la alineación paralela dentro de la misma capa es casi inevitable, en dos capas adyacentes, la dirección de la alineación debe ser perpendicular entre sí.
En circuitos digitales, la señal del reloj suele ser una señal de flanco rápido, diafonía externa. Por lo tanto, en el diseño, La línea del reloj debe estar rodeada por cables de tierra y más agujeros de tierra para reducir la capacitancia de distribución., reduciendo así la diafonía. El reloj en señales de alta frecuencia intenta utilizar señales de reloj diferencial de bajo voltaje y vía terrestre de paquetes., Es necesario prestar atención a la integridad de la perforación del agujero en el suelo del paquete..
Las entradas inactivas no utilizadas no se bloquean, pero estará puesto a tierra o conectado a la fuente de alimentación (La potencia en el bucle de señal de alta frecuencia también es la tierra.), porque la línea suspendida puede ser equivalente a la antena transmisora, La conexión a tierra podrá inhibir la emisión.. La práctica ha demostrado que este método para eliminar la diafonía a veces puede resultar inmediatamente eficaz..
6. Pines de fuente de alimentación del bloque IC para aumentar la capacitancia de desacoplamiento de alta frecuencia
Cada pin de fuente de alimentación del bloque de circuito integrado cerca del aumento de una capacitancia de desacoplamiento de alta frecuencia. Aumente la capacitancia de desacoplamiento de alta frecuencia del pin de fuente de alimentación, Puede inhibir eficazmente el pin de fuente de alimentación en los armónicos de alta frecuencia que forman interferencias..
7. Aislamiento de líneas de tierra de señales digitales y analógicas de alta frecuencia.
Tierra analógica, línea de tierra digital a tierra pública con conexión de estrangulador de alta frecuencia o aislamiento directo y elija un lugar adecuado para la interconexión de un solo punto. El potencial de tierra de la señal digital de alta frecuencia es generalmente inconsistente, A menudo hay una cierta diferencia de voltaje entre los dos directamente.; y, La tierra de la señal digital de alta frecuencia suele tener componentes armónicos de señal de alta frecuencia muy ricos., cuando se conecta directamente a la tierra de la señal digital y a la tierra de la señal analógica, Los armónicos de la señal de alta frecuencia se acoplarán a través de tierra a la señal analógica para interferir con el camino..
En general, La tierra de la señal digital de alta frecuencia y la tierra de la señal analógica son para hacer el aislamiento., Se puede utilizar en la ubicación adecuada de un único punto de interconexión., o el uso de interconexión de cuentas de estrangulamiento de alta frecuencia.
8. Evite la formación de la alineación del bucle.
Varios tipos de alineación de señales de alta frecuencia intentan no formar un bucle, Si no puedes evitarlo, el área del bucle debe ser lo más pequeña posible..
9. Debe garantizar una buena adaptación de impedancia de señal
Señal en el proceso de transmisión., cuando la impedancia no coincide, la señal se producirá en el canal de transmisión reflexión de la señal, La reflexión hará que la señal sintetizada se sobrepase., lo que provoca fluctuaciones de la señal en las proximidades del umbral lógico.
Eliminar el reflejo del enfoque fundamental es hacer que la impedancia de la señal de transmisión coincida bien, debido a la impedancia de carga y la línea de transmisión de la impedancia característica de mayor será la diferencia entre la reflexión de la mayor, Por lo tanto, debe ser lo más posible para que la línea de transmisión de señal de la impedancia característica de la impedancia de carga y la impedancia de carga sean iguales.; al mismo tiempo, pero también para prestar atención a la PCB en la línea de transmisión no puede haber un cambio repentino o esquinas, en la medida de lo posible para mantener la línea de transmisión en todos los puntos de la continuidad de la impedancia, o en la línea de transmisión entre los distintos segmentos habrá un reflejo.
10. Mantener la integridad de la transmisión de la señal.
Mantener la integridad de la transmisión de la señal., para prevenir el «fenómeno de rebote del suelo» causado por la división del terreno.
