Beim Hochgeschwindigkeits-PCB-Design sind Signalintegrität, elektromagnetische Verträglichkeit (EMI) und Routing-Effizienz von entscheidender Bedeutung. Um hochwertige Designs sicherzustellen, müssen Ingenieure eine Reihe von Routing-Regeln befolgen, aber manchmal sind die Gründe für diese Regeln unklar! Im Folgenden werden einige allgemeine Regeln erläutert, von denen wir hoffen, dass sie hilfreich sind.
1. Abschirmungsregel für die Signalweiterleitung mit hoher Geschwindigkeit
Grund: Ungeschirmte oder unvollständig abgeschirmte kritische Hochgeschwindigkeitssignalleitungen, wie z. B. Taktsignale, können zu EMI-Leckströmen führen.
Spezifische Maßnahmen: Es wird empfohlen, alle 1000 mil der Abschirmung über Durchkontaktierungen zu erden, um EMI-Störungen zu reduzieren.
2. Hohe-Geschwindigkeitssignal-Routing-Regel.-Schleifenregel
Grund: Geschlossene Schleifen, die beim mehrschichtigen PCB-Routing entstehen, können Schleifenantennen bilden und die Intensität der EMI-Strahlung erhöhen.
Spezifische Maßnahmen: Vermeiden Sie die Schaffung geschlossener Kreisläufe in mehrschichtigen Leiterplatten für Hochgeschwindigkeitssignalnetzwerke wie Taktsignale.
3. Hoch-Signal-Routing-Open-Regel
Grund: Offene Schleifen, die beim mehrschichtigen PCB-Routing entstehen, können lineare Antennen bilden und auch die Intensität der EMI-Strahlung erhöhen.
Spezifische Maßnahmen: Vermeiden Sie die Schaffung offener Schleifen in mehrschichtigen Leiterplatten für Hochgeschwindigkeits-Signalnetzwerke.
4. Kontinuitätsregel für die charakteristische Impedanz des Hochgeschwindigkeitssignals
Grund: Diskontinuitäten in der charakteristischen Impedanz beim Schalten zwischen den Schichten erhöhen die EMI-Strahlung.
Spezifische Maßnahmen: Stellen Sie eine kontinuierliche Breite der Leiterbahnen innerhalb derselben Schicht und eine kontinuierliche Impedanz der Leiterbahnen über verschiedene Schichten hinweg sicher.
5. Routing-Richtungsregeln im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design
Grund: Nicht-senkrechte Leiterbahnen zwischen benachbarten Schichten verursachen Übersprechen und erhöhen die EMI-Strahlung.
Spezifische Maßnahmen: Benachbarte Routing-Ebenen sollten einer horizontalen-zu-vertikalen Routing-Richtung folgen, um Übersprechen zu unterdrücken.
6. Topologieregeln im Hochgeschwindigkeits-PCB-Design
Grund: Eine geeignete Topologie wirkt sich direkt auf die charakteristische Impedanzsteuerung und Leistung unter mehreren Lasten aus.
Spezifische Maßnahmen: Beim Hochgeschwindigkeits-PCB-Design empfiehlt sich die Verwendung einer symmetrischen Struktur in Sternform am hinteren Ende-anstelle der Daisy-{3}Chain-Topologie, die üblicherweise bei Niederfrequenzanwendungen verwendet wird.
7. Spurlängenresonanzregel
Grund: Bei Resonanz zwischen Leiterbahnlänge und Signalfrequenz werden elektromagnetische Wellen abgestrahlt, die Interferenzen erzeugen.
Spezifische Maßnahmen: Überprüfen Sie die Länge der Signalspuren und vermeiden Sie, dass sie ganzzahlige Vielfache von 1/4 der Signalwellenlänge sind, um Resonanzen zu vermeiden.
8. Regeln für den Rückweg
Grund: Hochgeschwindigkeitssignale ohne guten Rückweg unterliegen einer deutlich erhöhten Strahlung.
Spezifische Maßnahmen: Stellen Sie sicher, dass der Rückweg für Hochgeschwindigkeitssignale wie Taktsignale minimiert wird. Die Strahlung ist direkt proportional zur Fläche, die vom Signalweg und vom Rückweg umschlossen wird.
9. Regeln für die Platzierung von Entkopplungskondensatoren
Grund: Eine falsche Platzierung der Entkopplungskondensatoren führt nicht zum gewünschten Entkopplungseffekt.
Spezifische Maßnahmen: Entkopplungskondensatoren sollten in der Nähe der Stromversorgungsstifte platziert werden und der von den Strom- und Erdungsleitern der Kondensatoren umschlossene Bereich sollte minimiert werden.