การออกแบบ PCB ความเร็วสูง: ความสมบูรณ์ของสัญญาณและการพิจารณาคู่ส่วนต่าง

ความสมบูรณ์ของสัญญาณและคู่ดิฟเฟอเรนเชียลถือเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในความเร็วสูงการออกแบบพีซีบี- การรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณและความแม่นยำของคู่ดิฟเฟอเรนเชียลถือเป็นสิ่งสำคัญต่อประสิทธิภาพของวงจรความเร็วสูง ข้อควรพิจารณาที่สำคัญบางประการสำหรับทั้งสองด้านมีดังนี้:

ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับความสมบูรณ์ของสัญญาณ:

1. ลักษณะสายส่ง:

ทำความเข้าใจพารามิเตอร์คุณลักษณะของสายส่ง รวมถึงคุณลักษณะอิมพีแดนซ์ ความล่าช้าในการแพร่กระจาย และความเร็วของสัญญาณ ซึ่งช่วยให้แน่ใจว่าสัญญาณจะไม่ถูกลดระดับหรือผิดเพี้ยนระหว่างการส่งสัญญาณ

2. ระนาบกราวด์:

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีพื้นที่ระนาบกราวด์เพียงพอที่จะให้เส้นทางส่งกลับสัญญาณที่ดี ลดการเหนี่ยวนำและความต้านทานของเส้นทางส่งกลับของสัญญาณ

3. เสียงรบกวนจากแหล่งจ่ายไฟ:

ใช้มาตรการเพื่อลดเสียงรบกวนของแหล่งจ่ายไฟและคัปปลิ้งข้ามสัญญาณ ซึ่งอาจรวมถึงการเพิ่มตัวเก็บประจุแบบแยกส่วน ตัวเหนี่ยวนำการลดเสียงรบกวน และตัวกรองระหว่างกำลังกับกราวด์

4. การแยกชั้นสัญญาณ:

ใช้การออกแบบ PCB หลายชั้นและแยกชั้นสัญญาณที่แตกต่างกันเพื่อลดสัญญาณรบกวนและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชั้นล่างมีการป้องกันที่เพียงพอระหว่างชั้นสัญญาณต่างๆ

5. คู่ดิฟเฟอเรนเชียลและสัญญาณปลายเดี่ยว:

สำหรับสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลความเร็วสูง ให้ใช้เส้นคู่ดิฟเฟอเรนเชียลเพื่อลดสัญญาณรบกวนและปรับปรุงการป้องกันเสียงรบกวน ควรหลีกเลี่ยงสัญญาณปลายเดี่ยวให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เนื่องจากสัญญาณดังกล่าวไวต่อการรบกวนจากภายนอกมากกว่า

ข้อควรพิจารณาสำหรับคู่ดิฟเฟอเรนเชียล:

1. การออกแบบคู่ที่แตกต่าง:

สัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลควรมีความสมมาตร และความยาวของเส้นสัญญาณทั้งสองเส้นควรตรงกันเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณมาถึงเท่ากันในระหว่างการออกแบบ PCB

ทำความเข้าใจคุณลักษณะอิมพีแดนซ์ของคู่ดิฟเฟอเรนเชียล และตรวจสอบให้แน่ใจว่าอิมพีแดนซ์คุณลักษณะของสายส่งสัญญาณตรงกับคู่ดิฟเฟอเรนเชียล

2. การมีเพศสัมพันธ์สัญญาณที่แตกต่างกัน:

การลดการเชื่อมต่อระหว่างสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลสามารถทำได้โดยแยกสัญญาณให้ห่างกันเพียงพอ หรือใช้การป้องกันระหว่างคู่ดิฟเฟอเรนเชียล

3. การป้องกันคู่ที่แตกต่าง:

สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังเป็นพิเศษ ให้ลองใช้ระบบป้องกันคู่ดิฟเฟอเรนเชียลเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันสัญญาณรบกวน

4. เทอร์มินัลและอินเทอร์เฟซของคู่ดิฟเฟอเรนเชียล:

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเทอร์มินัลและอินเทอร์เฟซของคู่ดิฟเฟอเรนเชียลได้รับเลือกอย่างเหมาะสมเพื่อให้ตรงกับข้อกำหนดการใช้งาน

5. การวิเคราะห์ความสมบูรณ์ของสัญญาณ:

ใช้เครื่องมือวิเคราะห์ความสมบูรณ์ของสัญญาณเพื่อจำลองและวิเคราะห์ประสิทธิภาพของสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลเพื่อตรวจจับปัญหาที่อาจเกิดขึ้นล่วงหน้า

โดยสรุป ความสมบูรณ์ของสัญญาณและการพิจารณาคู่ดิฟเฟอเรนเชียลในการออกแบบ PCB ความเร็วสูงเป็นปัจจัยสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของวงจรมีเสถียรภาพ ปัจจัยเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบในขั้นตอนการออกแบบ และดำเนินการอย่างถูกต้องระหว่างโครงร่างและการกำหนดเส้นทาง การใช้เครื่องมือทางวิศวกรรมสมัยใหม่และการวิเคราะห์แบบจำลองสามารถช่วยให้วิศวกรเข้าใจและเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบแผงวงจรความเร็วสูงได้ดีขึ้น