1. ზოგადი პრაქტიკა
მაღალი სიხშირის მიკროსქემის დაფის დიზაინის უფრო გონივრული და ჩარევის საწინააღმდეგო უკეთესი შესრულების მიზნით, PCB დიზაინში უნდა იქნას გათვალისწინებული შემდეგი ასპექტები:
(1) ფენების გონივრული შერჩევა მაღალი სიხშირის მიკროსქემის დაფების დაბეჭდილი მიკროსქემის დიზაინით დამუშავებისას, შუაში არსებული შიდა სიბრტყე გამოიყენება კვების და დამიწების ფენად, რომელსაც შეუძლია დამცავი როლი შეასრულოს, ეფექტურად შეამციროს პარაზიტული ინდუქციურობა, შეამოკლოს სიგნალის ხაზების სიგრძე და შეამციროს სიგნალებს შორის ჯვარედინი ჩარევა.
(2) მარშრუტიზაციის რეჟიმი მარშრუტიზაციის რეჟიმი უნდა შეესაბამებოდეს 45°-იანი კუთხით შემობრუნებას ან რკალურ შემობრუნებას, რამაც შეიძლება შეამციროს მაღალი სიხშირის სიგნალის გამოსხივება და ურთიერთშეერთება.
(3) კაბელის სიგრძე რაც უფრო მოკლეა კაბელის სიგრძე, მით უკეთესი. რაც უფრო მოკლეა პარალელური მანძილი ორ მავთულს შორის, მით უკეთესი.
(4) გამჭოლი ხვრელების რაოდენობა რაც უფრო ნაკლებია გამჭოლი ხვრელების რაოდენობა, მით უკეთესი.
(5) შრეებს შორის გაყვანილობის მიმართულება შრეებს შორის გაყვანილობის მიმართულება უნდა იყოს ვერტიკალური, ანუ ზედა ფენა ჰორიზონტალურია, ქვედა ფენა კი ვერტიკალური, რათა შემცირდეს სიგნალებს შორის ჩარევა.
(6) სპილენძის საფარის გაზრდამ დამიწების სპილენძის საფარით შეიძლება შეამციროს სიგნალებს შორის ჩარევა.
(7) სიგნალის ხაზის მნიშვნელოვანი დამუშავების ჩართვამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს სიგნალის ჩარევის საწინააღმდეგო უნარი, რა თქმა უნდა, ასევე შეიძლება ჩართოს ჩარევის წყაროს დამუშავება, რათა მან არ შეუშალოს ხელი სხვა სიგნალებს.
(8) სიგნალის კაბელები სიგნალებს ციკლურად არ ატარებენ. სიგნალები გადაამისამართეთ ჯაჭვის რეჟიმში.
2. გაყვანილობის პრიორიტეტი
ძირითადი სიგნალის ხაზის პრიორიტეტი: ანალოგური მცირე სიგნალი, მაღალსიჩქარიანი სიგნალი, საათის სიგნალი და სინქრონიზაციის სიგნალი და სხვა ძირითადი სიგნალების პრიორიტეტული გაყვანილობა
სიმკვრივის პრინციპი: გაყვანილობის შეერთება დაიწყეთ დაფაზე ყველაზე რთული შეერთებებიდან. გაყვანილობის შეერთება დაიწყეთ დაფის ყველაზე მჭიდროდ გაყვანილი ადგილიდან.
გასათვალისწინებელი პუნქტები:
ა. შეეცადეთ უზრუნველყოთ სპეციალური გაყვანილობის ფენა ძირითადი სიგნალებისთვის, როგორიცაა საათის სიგნალები, მაღალი სიხშირის სიგნალები და მგრძნობიარე სიგნალები და უზრუნველყოთ მარყუჟის მინიმალური ფართობი. საჭიროების შემთხვევაში, უნდა იქნას გამოყენებული ხელით პრიორიტეტული გაყვანილობა, ეკრანირება და უსაფრთხოების მანძილის გაზრდა. უზრუნველყავით სიგნალის ხარისხი.
ბ. სიმძლავრის ფენასა და მიწას შორის ელექტრომაგნიტური თავსებადობა ცუდია, ამიტომ თავიდან უნდა იქნას აცილებული ჩარევისადმი მგრძნობიარე სიგნალები.
გ. წინაღობის კონტროლის მოთხოვნების მქონე ქსელი უნდა იყოს გაყვანილი რაც შეიძლება შორს ხაზის სიგრძისა და ხაზის სიგანის მოთხოვნების შესაბამისად.
3, საათის გაყვანილობა
საათის ხაზი ელექტრომაგნიტურ თავსებადობაზე მოქმედ ერთ-ერთ უდიდეს ფაქტორს წარმოადგენს. საათის ხაზზე ნაკლები ხვრელი გააკეთეთ, რაც შეიძლება შორს მოერიდეთ სხვა სიგნალის ხაზებთან ერთად სიარულს და მოერიდეთ ზოგადი სიგნალის ხაზებს, რათა თავიდან აიცილოთ სიგნალის ხაზებთან ჩარევა. ამავდროულად, დაფაზე არსებული კვების წყარო უნდა იყოს მოშორებული, რათა თავიდან იქნას აცილებული კვების წყაროსა და საათს შორის ჩარევა.
თუ დაფაზე სპეციალური საათის ჩიპია, ის ხაზის ქვეშ არ უნდა მოთავსდეს, ის სპილენძის ქვეშ უნდა მოთავსდეს, საჭიროების შემთხვევაში, მისი სპეციალური ჩიპიც შეიძლება მოთავსდეს. სპილენძის იზოლაციის დასადებად, სპილენძის იზოლაციისთვის ეს კრისტალური ოსცილატორები ხაზის ქვეშ არ უნდა მოთავსდეს.
4. სწორი კუთხით გასწორება
მართი კუთხის კაბელირება, როგორც წესი, საჭიროა PCB გაყვანილობისას მსგავსი სიტუაციის თავიდან ასაცილებლად და თითქმის ერთ-ერთ სტანდარტად იქცა გაყვანილობის ხარისხის გასაზომად, ამიტომ რამდენად დიდ გავლენას მოახდენს მართი კუთხის კაბელირება სიგნალის გადაცემაზე? პრინციპში, მართი კუთხის გაყვანა გამოიწვევს გადამცემი ხაზის ხაზის სიგანის შეცვლას, რაც გამოიწვევს წინაღობის წყვეტას. სინამდვილეში, წინაღობის ცვლილებები შეიძლება გამოიწვიოს არა მხოლოდ მართმა, არამედ ტონალურმა და მწვავე კუთხის გაყვანამაც.
მართკუთხა მარშრუტიზაციის გავლენა სიგნალზე ძირითადად სამ ასპექტში აისახება:
პირველ რიგში, კუთხე შეიძლება იყოს გადამცემი ხაზის ტევადობის დატვირთვის ეკვივალენტური, რაც ამცირებს აწევის დროს;
მეორეც, წინაღობის წყვეტა გამოიწვევს სიგნალის არეკვლას;
მესამე, EMI წარმოებულია მარჯვენა კუთხის წვერით.
5. მწვავე კუთხე
(1) მაღალი სიხშირის დენის შემთხვევაში, როდესაც მავთულის შემობრუნების წერტილი კუთხესთან ახლოს მართი ან თუნდაც მწვავე კუთხითაა წარმოდგენილი, მაგნიტური ნაკადის სიმკვრივე და ელექტრული ველის ინტენსივობა შედარებით მაღალია, რაც ძლიერ ელექტრომაგნიტურ ტალღას გამოსხივებს და აქ ინდუქციურობა შედარებით დიდი იქნება, ინდუქციური კი ბლაგვი ან მომრგვალებული კუთხით მეტი იქნება.
(2) ციფრული წრედის ავტობუსის გაყვანილობისთვის, გაყვანილობის კუთხე ბლაგვი ან მომრგვალებულია, გაყვანილობის ფართობი შედარებით მცირეა. იმავე ხაზებს შორის მანძილის პირობებში, ხაზებს შორის მანძილის მთლიანი სიგანე 0.3-ჯერ ნაკლებია, ვიდრე მარჯვენა კუთხის შემობრუნება.
6. დიფერენციალური მარშრუტიზაცია
შდრ. დიფერენციალური გაყვანილობა და წინაღობის შესაბამისობა
დიფერენციალური სიგნალი სულ უფრო და უფრო ფართოდ გამოიყენება მაღალსიჩქარიანი წრედების დიზაინში, რადგან წრედებში ყველაზე მნიშვნელოვანი სიგნალები ყოველთვის დიფერენციალურ სტრუქტურას იყენებენ. განმარტება: მარტივად რომ ვთქვათ, ეს ნიშნავს, რომ დრაივერი აგზავნის ორ ეკვივალენტურ, ინვერტირებად სიგნალს და მიმღები განსაზღვრავს, ლოგიკური მდგომარეობაა „0“ თუ „1“, ორ ძაბვას შორის სხვაობის შედარებით. დიფერენციალური სიგნალის მატარებელ წყვილს დიფერენციალური მარშრუტიზაცია ეწოდება.
ჩვეულებრივ ცალმხრივ სიგნალის მარშრუტიზაციასთან შედარებით, დიფერენციალურ სიგნალს ყველაზე აშკარა უპირატესობები აქვს შემდეგ სამ ასპექტში:
ა. ძლიერი ჩარევის საწინააღმდეგო უნარი, რადგან ორ დიფერენციალურ მავთულს შორის შეერთება ძალიან კარგია, როდესაც გარედან შემომავალი ხმაურის ჩარევაა, ის თითქმის ერთდროულად უკავშირდება ორ ხაზს და მიმღებს მხოლოდ ორ სიგნალს შორის განსხვავება აინტერესებს, ამიტომ გარედან შემომავალი საერთო რეჟიმის ხმაური შეიძლება მთლიანად განეიტრალდეს.
ბ. შეუძლია ეფექტურად დათრგუნოს ელექტრომაგნიტური ტალღები. ანალოგიურად, რადგან ორი სიგნალის პოლარობა საპირისპიროა, მათ მიერ გამოსხივებულ ელექტრომაგნიტურ ველებს შეუძლიათ ერთმანეთის გაბათილება. რაც უფრო მჭიდროა შეერთება, მით უფრო ნაკლები ელექტრომაგნიტური ენერგია გამოიყოფა გარე სამყაროსთვის.
გ. ზუსტი დროის პოზიციონირება. ვინაიდან დიფერენციალური სიგნალების გადართვის ცვლილებები განლაგებულია ორი სიგნალის გადაკვეთაზე, ჩვეულებრივი ერთბოლოიანი სიგნალებისგან განსხვავებით, რომლებიც ეყრდნობიან მაღალ და დაბალ ზღურბლურ ძაბვას, ტექნოლოგიისა და ტემპერატურის გავლენა მცირეა, რამაც შეიძლება შეამციროს დროის შეცდომები და უფრო შესაფერისია დაბალი ამპლიტუდის სიგნალების მქონე წრედებისთვის. LVDS (დაბალი ძაბვის დიფერენციალური სიგნალიზაცია), რომელიც ამჟამად პოპულარულია, ეხება ამ მცირე ამპლიტუდის დიფერენციალური სიგნალიზაციის ტექნოლოგიას.
PCB ინჟინრებისთვის ყველაზე მნიშვნელოვანია იმის უზრუნველყოფა, რომ დიფერენციალური მარშრუტიზაციის უპირატესობები სრულად იქნას გამოყენებული რეალურ მარშრუტიზაციაში. შესაძლოა, სანამ განლაგების სპეციალისტებთან კონტაქტი გაიგებს დიფერენციალური მარშრუტიზაციის ზოგად მოთხოვნებს, კერძოდ, „თანაბარი სიგრძე, თანაბარი მანძილი“.
თანაბარი სიგრძე უზრუნველყოფს, რომ ორი დიფერენციალური სიგნალი ყოველთვის ინარჩუნებს საპირისპირო პოლარობას და ამცირებს საერთო რეჟიმის კომპონენტს. თანაბარი მანძილი ძირითადად უზრუნველყოფს, რომ სხვაობის წინაღობა იყოს თანმიმდევრული და შეამციროს არეკვლა. დიფერენციალური მარშრუტიზაციისთვის ზოგჯერ მოთხოვნაა „რაც შეიძლება ახლოს“.
7. გველის ხაზი
სერპენტინის ხაზი განლაგების ერთ-ერთი სახეობაა, რომელიც ხშირად გამოიყენება განლაგებაში. მისი მთავარი დანიშნულებაა შეფერხების რეგულირება და სისტემის დროის დიზაინის მოთხოვნების დაკმაყოფილება. პირველი, რაც დიზაინერებმა უნდა გააცნობიერონ, არის ის, რომ გველის მსგავსმა მავთულებმა შეიძლება გაანადგურონ სიგნალის ხარისხი და შეცვალონ გადაცემის შეფერხება, ამიტომ მათი გამოყენება თავიდან უნდა იქნას აცილებული გაყვანილობის შეერთებისას. თუმცა, რეალურ დიზაინში, სიგნალების საკმარისი შენარჩუნების დროის უზრუნველსაყოფად ან სიგნალების ერთსა და იმავე ჯგუფს შორის დროის გადახრის შესამცირებლად, ხშირად საჭიროა მისი განზრახ დახვევა.
გასათვალისწინებელი პუნქტები:
დიფერენციალური სიგნალის ხაზების წყვილები, როგორც წესი, პარალელური ხაზები, რაც შეიძლება ნაკლებად უნდა გაიჭრას ხვრელში, უნდა იყოს ორი ხაზი ერთად, წინაღობის შესაბამისობის მისაღწევად.
ერთნაირი ატრიბუტების მქონე ავტობუსების ჯგუფი მაქსიმალურად გვერდიგვერდ უნდა განლაგდეს თანაბარი სიგრძის მისაღწევად. სახსრიდან გამომავალი ხვრელი სახსრიდან რაც შეიძლება შორს უნდა იყოს.
გამოქვეყნების დრო: 2023 წლის 5 ივლისი
