Nella progettazione di PCB ad alta-velocità, l'integrità del segnale, la compatibilità elettromagnetica (EMI) e l'efficienza del routing sono cruciali. Per garantire progetti di alta-qualità, gli ingegneri devono seguire una serie di regole di routing, ma a volte le ragioni dietro queste regole non sono chiare! Di seguito sono riportate alcune regole comuni spiegate, che speriamo possano essere utili.
1. Regola di schermatura del percorso del segnale ad alta velocità
Motivo: linee di segnale critiche ad alta velocità non schermate o schermate in modo incompleto, come i segnali di clock, possono causare perdite EMI.
Misure specifiche: si consiglia di utilizzare collegamenti a terra ogni 1000 mil di schermatura per ridurre le interferenze EMI.
2. Regola del circuito chiuso-del segnale ad alta velocità
Motivo: i circuiti chiusi creati nel percorso PCB multi-strato possono formare antenne a circuito, aumentando l'intensità della radiazione EMI.
Misure specifiche: evitare di creare circuiti chiusi in PCB multi-strato per reti di segnali ad alta-velocità, come i segnali di clock.
3. Regola del circuito aperto-del percorso del segnale ad alta velocità
Motivo: i circuiti aperti creati nel routing PCB multi-strato possono formare antenne lineari, aumentando anche l'intensità della radiazione EMI.
Misure specifiche: evitare di creare circuiti aperti nei PCB multi-strato per reti di segnali ad alta-velocità.
4. Regola di continuità dell'impedenza caratteristica del segnale ad alta velocità
Motivo: le discontinuità nell'impedenza caratteristica durante la commutazione tra-strato aumentano la radiazione EMI.
Misure specifiche: garantire una larghezza continua delle tracce all'interno dello stesso livello e un'impedenza continua delle tracce attraverso livelli diversi.
5. Regole di direzione del percorso nella progettazione di PCB ad alta-velocità
Motivo: tracce non-perpendicolari tra strati adiacenti causano diafonia, aumentando la radiazione EMI.
Misure specifiche: i livelli di routing adiacenti dovrebbero seguire una direzione di routing da orizzontale-a-verticale per eliminare la diafonia.
6. Regole topologiche nella progettazione di PCB ad alta-velocità
Motivo: una topologia adeguata influisce direttamente sul controllo dell'impedenza caratteristica e sulle prestazioni sotto carichi multipli.
Misure specifiche: nella progettazione PCB ad alta-velocità, si consiglia di utilizzare una struttura simmetrica a forma di stella-dell'estremità posteriore-invece della topologia a margherita-concatenata comunemente utilizzata nelle applicazioni a bassa-frequenza.
7. Regola di risonanza della lunghezza della traccia
Motivo: quando la lunghezza della traccia e la frequenza del segnale entrano in risonanza, vengono irradiate onde elettromagnetiche che generano interferenze.
Misure specifiche: controllare le lunghezze delle tracce del segnale ed evitare di renderle multipli interi di 1/4 della lunghezza d'onda del segnale per evitare la risonanza.
8. Regole del percorso di ritorno
Motivo: i segnali ad alta-velocità senza un buon percorso di ritorno subiranno un aumento significativo delle radiazioni.
Misure specifiche: garantire che il percorso di ritorno per i segnali ad alta-velocità come i segnali dell'orologio sia ridotto al minimo. La radiazione è direttamente proporzionale all'area racchiusa dal percorso del segnale e dal percorso di ritorno.
9. Regole di posizionamento dei condensatori di disaccoppiamento
Motivo: il posizionamento improprio dei condensatori di disaccoppiamento non consentirà di ottenere l'effetto di disaccoppiamento desiderato.
Misure specifiche: i condensatori di disaccoppiamento devono essere posizionati vicino ai pin di alimentazione e l'area racchiusa dalle tracce di alimentazione e di terra dei condensatori deve essere ridotta al minimo.