制定了PCB設(shè)計指南,作為電路設(shè)計工程師達到行業(yè)標準的基準。遵循這些準則將確保更好的可制造性和穩(wěn)健的產(chǎn)品性能。改進產(chǎn)品可測試性和可制造性的設(shè)計準則。他們的特色建議,以提高信號完整性和電磁兼容性(EMC)的印刷電路板,從而提高一個產(chǎn)品的整體性能。本文將概述各種PCB設(shè)計指南,以提高PCB的信號完整性。遵循這些指導方針將有助于工程師?PCB制造 .
PCB信號完整性
信號完整性是指從驅(qū)動器通過輸電線路向接收器傳輸?shù)碾娦判盘柕哪芰?沒有任何扭曲。扭曲信號會對板上的相鄰信號產(chǎn)生噪聲,降低電路運行的整體效率。在高速電路的情況下,信號失真變得很明顯,并會損害電路板的整體性能。
因此,設(shè)計一個符合必要監(jiān)管標準的PCB是很重要的。設(shè)計良好的電路板具有穩(wěn)健的信號完整性,將避免任何信號退化由于衰減,地面反彈和阻抗中斷。
如果電路設(shè)計只包括低速信號,那么幾乎沒有信號完整性問題需要管理。但是在高速設(shè)計中,信號會因為較短的上升時間而被扭曲。因此,我們需要了解某些信號完整性的問題,以了解推薦的印刷電路板設(shè)計指南。
1. 反射
一部分由源傳輸?shù)浇邮掌鞯男盘柟β时环瓷浠卦吹倪^程被稱為反射。它會引起振動,從而導致信號失真.每當電路中出現(xiàn)阻抗變化時,信號軌跡中就會產(chǎn)生反射效應(yīng)。這反過來又增加了過高和過低的問題。
1. 鳴響、超射和低射
響的 是指由于電路板跟蹤中的信號反射而產(chǎn)生電壓或電流信號的不希望的振蕩。如果傳輸信號的值超過上升信號中的實際值,則發(fā)生過高。同樣,當傳輸信號低于降信號中的實際值時,就會出現(xiàn)下射。所有這些過程扭曲了PCB中的傳輸信號。
1. 交叉柄
在高速設(shè)計中,相鄰的信號緊密的路由會不經(jīng)意間相互影響,導致信號失真。這種變形主要是由于電路板中的電場或磁場耦合造成的。串擾也可能發(fā)生在相鄰的板層中的信號間。
1. 信號衰減
從來源傳輸?shù)截撦d的信號通過電路板導體經(jīng)歷信號衰減或能量損失由于痕量電阻和電路板的介電損失。在高頻率下,信號衰減要高得多,需要事先的設(shè)計考慮來處理這個問題。
1. 傳播延遲和信號偏斜
電路板上信號的傳播延遲是指該特定信號從源到負載的傳輸時間。它取決于電路板介電常數(shù)和跟蹤幾何。當出現(xiàn)延遲不匹配時,信號在一組信號中會出現(xiàn)傾斜。在電路設(shè)計中,它顯著影響時鐘和數(shù)據(jù)信號的性能.
1. 地面彈跳或同步開關(guān)噪音
當多個元件同時在電路板上的高和低狀態(tài)之間切換時,電源和接地路徑的電壓下降。這導致降低電壓跨功率和接地銷的組件.噪音邊緣也會減小,這可能導致電路的錯誤開關(guān)。
PCB信號完整性指引
線路阻抗的不連續(xù)導致上述大多數(shù)信號的完整性問題。這種阻抗不連續(xù)發(fā)生時,路由信號的情況下,如分支的跟蹤,分裂在回波信號路徑,并在路徑或存根。
減少阻抗不匹配引起的信號失真的指引如下:
· 在源頭提供正確的終止電阻。
· 使用較小的微細可見光來顯著減少由微細和存根引起的信號扭曲。
· 對存根保持最小的跟蹤長度。
· 避免跟蹤分支,并使用適當?shù)穆酚赏負洹?
減少串音影響的設(shè)計指引如下:
· 在適用的設(shè)計部分使用差動信號將抵消串擾效果。
· 最小化并行路由信號的長度。
· 根據(jù)路由指南,在最大允許的距離上為相鄰信號留出空間.
· 確保輸電線路足夠接近地面,以避免任何不必要的耦合的相鄰信號。
· 對相鄰平面信號的正交路由可以在很大程度上避免串擾。
以下是減少信號衰減問題的設(shè)計指南:
· 選擇低損耗介質(zhì)材料和最優(yōu)電阻跟蹤,以減少信號衰減誤差。
· 在設(shè)計中使用放大器和中繼器可以提高信號強度。
以下是減少傳播延遲和信號偏斜的設(shè)計指引:
· 避免使用具有較大介電常數(shù)的基板,以幫助減少信號的傳播延遲。
· 通過正確的跟蹤長度匹配,可以最小化信號總線的傾斜。
減少地面彈跳和開關(guān)噪音問題的設(shè)計指南如下:
· 在決定板層的堆疊時,將動力和地面飛機靠在一起。
· 解鎖電容器不是可選的,必須在當?shù)貙嵤?
· 最好在組件銷附近放置解耦帽,并在可能的情況下使用帶短引線的設(shè)備包。
· 添加必要的限制電流的電阻,以避免短路或過載。
文章展示了?PCB設(shè)計指引 有助于改善電路板的信號完整性.它涉及一系列步驟,如基板的選擇,堆疊設(shè)計,組件考慮和布局設(shè)計。此外,還提供了多個模擬工具來分析多用途電路板的信號完整性問題。因此,按照所有這些指導方針,一絲不茍地將導致PCB改進信號的完整性和持久的性能。
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