Про що потрібно думати при проектуванні ПЧ друкованої плати?


11

В даний час я проектую невелику плату в Eagle Cad, яка має сигнал 1PPS GPS (один короткий імпульс в секунду) як вхід. Час пульсу для 1pss - це щось на зразок 1us.

Гаразд, я знаю, що це не супер HF, але все ж.

Які хороші дизайнерські практики при проектуванні друкованих плат для ВЧ?

  • Чи вигнуті кути маршрутів краще перпендикулярні?
  • Чи товстіші маршрути краще, ніж тонкі чи протилежні?
  • Планер = хороший?
  • тощо.


1
@Theodor, який час підйому сигналу? Це визначає спектральний вміст більше, ніж довжина сигналу.
Кортук

Відповіді:


5

Говард Джонсон має велику колекцію високошвидкісних інформаційних бюлетенів цифрового дизайну.

http://www.sigcon.com/pubsAlpha.htm

Один із моїх улюблених наочно демонструє зворотні струми, про які згадував Даррон. Постійний струм буде протікати по прямій (шлях найменшого опору ; пряма лінія на площині основи), тоді як зміна струму буде протікати під провідником сигналу (шлях найменшої індуктивності ; дзеркальне зображення сигнального шляху на площині землі) Тому уникайте того, щоб цей зворотний шлях перетинав розділену площину, уникайте того, щоб він перетинав занадто багато інших швидкісних зворотних шляхів тощо. Також енергетичні літаки можуть діяти як земні площини для зворотного шляху, а зворотний шлях може стрибати площини через конденсатор (пам’ятайте, cap - це короткий до високих частот); Шлях повернення завжди вибирає площину, найближчу до сигналу. http://www.sigcon.com/Pubs/news/8_08.htm

Я вважаю, що є й інші бюлетені. Наприклад, кути 90 градусів насправді не такі вже й погані; вони просто додають зайву ємність до сліду. На "регулярних" високошвидкісних частотах це не велика справа. Але коли ви потрапите в мікрохвильову піч, паразитна ємність може зробити вас. Http://www.sigcon.com/Pubs/edn/bigbadbend.htm

Що стосується розміру слідів, то це багато в чому залежить від вашої групи. Якщо ви використовуєте суцільну опорну площину (землю або потужність!), То ваш імпеданс сліду - це функція ширини сліду і відстані від площини. Якщо вам не байдуже імпеданс, розмір слідів в значній мірі не має значення, доки він не надто малий. Якщо ви не намагаєтеся здійснити нецензурну кількість струму (ампер?), Тоді вам потрібні сліди, досить великі, щоб вони не танули!

Намагайтеся тримати сигнальні площини поруч із опорними площинами. тобто для 6-шарової плати, сигнальних шарів 1 і 3 опорної площини заземлення 2 та сигнальних шарів 4 та 6 опорної площини потужності 4. Якщо площини сигналу суміжні, будьте обережні, щоб не було довгих паралельних прогонів, які могли б викликати перехресні розмови. Це викликає занепокоєння, якщо є опорна площина (хоча зворотні струми все ще можуть перехресно говорити, це не так вже й погано)

Слідкуйте за годинниковими слідами та іншими сильними джерелами шуму якнайдалі від інших слідів (я думаю, що правило великого розміру - це 5-кратна ширина сліду для годин та 3х для інших сигналів комутації).


3

Так, це насправді не HF. Все-таки ...

Наземний літак, безумовно.

Єдине велике, що стосується шуму, якщо ви щось пам’ятаєте - це думати з точки зору поточних циклів. Усі сигнали повинні мати зворотний струм, що йде назад, щоб завершити цикл. За інших рівних ... чим більше площа, утворена шляхом сигналу, і його зворотний струм, тим більше шуму ви будете видавати і отримувати. Отже, якщо у вас є сигнал із заземленим проводом на відстані пів фута, ви будете виплювати багато шуму і зв’язувати багато зовнішнього шуму на ваш сигнал.

Однією з головних причин наземних літаків є те, що вони забезпечують дуже близький шлях повернення сигналу. Як не дивно, компоненти ВЧ зворотного струму, як правило, слідують під трактом сигнального сліду, а не просто прямим шляхом через земну площину до напруги акумулятора / входу.

Якщо ви думаєте мінімізувати рівень шуму з точки зору мінімізації циклів повернення ... тоді більшість інших заходів щодо зменшення шуму стають зрозумілими, якщо не зрозумілими. Мовляв, ви не хочете, щоб сигнальний слід проходив через великий проріз на площині заземлення, якщо ви зможете йому допомогти ... оскільки зворотний струм повинен буде переадресувати навколо гнізда і створити велику площу зворотного циклу. Нанесення слідів на площину основи також може викликати проблеми з тієї ж причини. Ви можете це робити, просто потрібно спробувати все можливе, щоб направляти інші сигнали способами, які не перетинають їх.

Віас хитрий. Якщо у вас є типова 4-шарова плата сигнал-земля-сигнал-сигнал-сигнал, то при переході до нижнього шару через вигляд, то НЧ компоненти зворотного струму, можливо, доведеться виїхати до найближчого конденсатора роз'єднання, щоб слідувати під ним сигнальний слід нижнього шару на площині потужності. Отже, поставте розв'язувальні ковпачки порівняно близько до будь-яких віасів.

На кабелі скрутіть сигнальні дроти разом із заземлюючим проводом. Якщо у вас є стрічковий кабель, чергуйте заземлення та сигнал. (Або земля-сигнал-сигнал-земля-сигнал-сигнал-земля -..., щоб сигнал завжди був поруч із землею)


2

Напевно, найкраще тримати сигнали високої частоти максимально прямими. Помістіть ІС / компоненти, на які ви збираєтеся подавати сигнал, прямо біля входу, де це можливо.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.