高频高速PCB设计要注意哪些?

高频高速PCB设计要注意哪些?

并非所有使用数字信号工作的印刷电路板都必须被视为高频高速PCB。事实上,在许多情况下,遵循与布局定义相关的标准规则和惯例就足够了:电子元件的定位和排序、信号层、电源和接地层的定义、添加必要的过孔以及手动或自动布线的轨道。另一方面,用于高频信号的PCB需要精确且特定的设计,能够确保所有工作条件下的信号完整性。这也是高密度和高频组件(FPGA、GPU、SoC 和 RF 模块)制造商自行设计和提供产品评估板的原因之一。

在过去的几年里,我们目睹了电子设备的不断向上发展,新功能越来越丰富,速度快且尺寸极其紧凑。属于前几代的电子设备使用具有较低频率、较高峰峰值幅度和更好的抗噪声裕度的控制、数据和时钟信号——换句话说,它们更容易设计。

作为一般规则,当信号切换发生在兆赫或千兆赫数量级的频率时,可以将 PCB板视为“高速”。在这些情况下,有必要采用特定的高频高速PCB设计规则,将其添加到所有类型的印刷电路板通用的基本规则中:

1.包含配电网络产生的噪声(尤其是在存在开关电源的情况下);

2.减少相邻走线之间的串扰现象。当信号频率较高时,由于感应电流具有容抗,容易产生容性串扰现象;

3.减少接地参考的反弹(接地反弹)产生的影响。这些与信号完整性问题直接相关的影响可以通过适当定义高频高速PCB叠层和解耦PCB的各个部分(例如,逻辑和模拟区域之间的分离)来减少;

4.尽量获得最好的阻抗匹配;

5.消除瞬态振铃,通常是由太窄的音轨引起的;

6.为每条信号线提供正确的端接这一方面与输入、负载和传输阻抗的控制一起,可以消除信号反射;

7.高度抗电磁干扰 (EMI),包括传导和辐射。

当今最重要的方面,例如阻抗控制、线路终端、串扰和信号完整性,没有得到重视。如今,每个硬件设计人员都必须从PCB的初始开发开始考虑与高频信号相关的方面。用于高频信号的高频高速PCB具有高密度的高度集成元件,因此必须使用能够减少信号和寄生电感之间的交叉干扰以及改善接地连接的多层板。

发布者 |2022-12-17T17:06:47+08:0018 11 月, 2022|新闻资讯|