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Introduction
La conception de circuits imprimés à grande vitesse est essentielle dans le monde de l'électronique pour créer des circuits fiables et performants qui maintiennent l'intégrité du signal sur des chemins complexes. Nous examinerons et explorerons les éléments de base, les contraintes et les approches de la conception de circuits imprimés à grande vitesse. En utilisant les règles de disposition fondamentales et les paramètres des composants, nous obtiendrons une efficacité optimale du circuit imprimé.
Qu'est-ce que la conception de PCB haute vitesse ?
Aujourd'hui, la conception de circuits imprimés à haute vitesse devient de plus en plus courante. Les circuits imprimés peuvent facilement gérer les signaux haute fréquence grâce à ces conceptions. ordinateurs, smartphones et routeurs, vous les trouverez. Ils sont nécessaires pour tous les périphériques de données rapides. Cependant, les PCB à grande vitesse nécessitent une conception soignée pour bien fonctionner. Ces signaux sont à grande vitesse. EMI et la perte de signal peut être causée par eux. C'est pourquoi la disposition et le routage sont un problème. Le flux de signal réagit à chaque composant. Avec l'émergence de 5G, IA, IdO etc. ces PCB à grande vitesse devront suivre le rythme.
Conception de circuits imprimés à grande vitesse
Schématique
Soigneux et précis Circuit imprimé une planification est nécessaire pour les chemins de signaux à grande vitesse. La première chose avec laquelle vous travaillez est une schéma PCB. C'est la première étape d'un problème de conception. La structure de votre circuit est représentée sous forme de schéma. Cela permet de suivre et d'organiser facilement tout. Le réseau, ou « ligne », est ce qui relie des parties spécifiques. Faites en sorte que ces réseaux soient clairs pour plus de précision.
Bibliothèques de PCB
La conception de la disposition devient plus rapide et beaucoup plus facile dans les bibliothèques de circuits imprimés. Les empreintes sont stockées pour chaque composant de votre circuit. Les emplacements des pastilles et les caractéristiques des pièces sont indiqués dans chaque empreinte. Toutes les empreintes sont vérifiées par les bibliothécaires pour s'assurer de leur exactitude. Chacune d'entre elles est vérifiée et fiable.
Composants
Les composants clés tels que la mémoire et les puces Ethernet sont les points sur lesquels vous devez commencer. Il existe des directives pour suivre le plan d'étage et la fiche technique. Cela permet de maintenir le flux de signal propre et simple. Ajoutez également des composants tels que oscillateurs à quartz, condensateurs, résistances, etc.
Résistances de terminaison
Sur les circuits imprimés à grande vitesse, des résistances de terminaison précoces doivent être placées. Et ces résistances contrôlent le flux de signaux, donc les insérer en dernier peut être un problème. Pour terminer en parallèle, placez une résistance à côté de la broche du récepteur. Cela stabilise les signaux et diminue les réflexions. Pour une terminaison en série, collez littéralement la résistance juste après la broche du pilote. Cela évite une longueur de tronçon supplémentaire ainsi que des signaux clairs.
Orientation des composants
Et bien sûr, veillez à aligner les éléments de la même manière que les autres composants similaires. Cela vous permettra principalement de câbler facilement les connexions. Lors de l'assemblage, cela facilite également la soudure. Les composants s'adaptent mieux lorsqu'ils sont sur le même axe.
Placement des composants SMT et THT
Tous les bijoux dispositifs à montage en surface (CMS) doivent être placés sur un côté. Cela permet de garder votre mise en page propre et simple. Nous vous recommandons de placer tous composants traversants sur la face supérieure. Avec cette configuration, vous gagnez du temps et vous ne pouvez pas faire d'erreurs. Votre conception de PCB est plus facile à utiliser si votre disposition est claire.
Circuits analogiques et numériques
Pour mieux concevoir votre PCB, séparez-le analogique et numérique circuits. Cela signifie que leurs chemins de masse ne doivent pas se mélanger. Les signaux peuvent devenir faibles si tel est le cas.
Isolation du plan de masse
À proprement parler, cela est important pour un flux de signal propre, car de nombreux schémas de concaténation d'échantillons souffrent d'aliasing ou de pertes dues aux sauts de phase au niveau des retards d'échantillonnage. Pour une utilisation en dehors de la carte, USB et des connecteurs RJ45 sont utilisés. Le bruit est évité si la carte est maintenue à la terre séparée.
Suppresseurs de surtension
Protégez vos circuits en utilisant suppresseurs de surtension. Et ils empêchent les surtensions de provoquer des dommages. Placez ces suppresseurs à proximité du signal dans les connecteurs. Cela les rend prêts à fonctionner et restent efficaces. N'utilisez pas de vias pour transporter les suppresseurs. En fait, l'inductance dans les vias peut être indésirable, car elle peut entraîner une dégradation des performances.
Routage à grande vitesse
Le traces de cuivre Les pistes d'un PCB sont reliées par un routage. Ces pistes sont définies pour connecter des composants qui sont liés en fonction de la liste des connexions du circuit. Une carte réussie repose sur un bon routage. Il influence la conception et garantit le bon fonctionnement des signaux. Routage PCB est rendu plus difficile par les signaux à grande vitesse. Suivez ces pratiques de routage à grande vitesse pour vous aider. Suivez le guide ci-dessous pour obtenir une conception optimale. Une fois vos composants disposés, vous disposez d'une conception simple pour le routage. Mais vous devez vous attendre à ce que votre conception doive être ajustée de toute façon.
Vias et microvias
De plus, les longueurs de trace et via les tailles doivent être pris en compte. La taille et la profondeur des vias sont également importantes. Parfois, de meilleures performances peuvent être obtenues avec des vias plus petits. Ils réduisent également la perte de signal et maintiennent l'intégrité. Le placement est un élément que vous choisirez dans les tailles de vias. Cela oblige les vias à être placés à proximité de leurs pastilles. Cela permet d'éloigner la capacité supplémentaire, qui pourrait être un problème. Ils peuvent même être placés sur ou à l'intérieur des pastilles.
À travers le trou
Ils sont très importants dans la conception des PCB. Le courant passe par un trou qui va d'une couche à l'autre. Vous pouvez avoir deux types de trous traversants : PTH et NPTH. Trou métallisé traversant (PTH) est le terme. Cela signifie qu'il y a un placage métallique à l'intérieur. Il est indissociable de la couche supérieure et de la couche inférieure. Le trou traversant non plaqué fait référence à NPTH. Il n'y a pas de placage métallique sur ce type.
Aveugle
Ces trous permettent à une couche de se connecter à une autre couche. Malheureusement, ils ne traversent pas toute la carte. Vous pouvez utiliser la couche supérieure et l'appliquer sur une couche intermédiaire. Vous pouvez également connecter la couche inférieure à une couche intérieure. Après avoir fabriqué la carte, l'autre extrémité du trou est cachée. C'est pourquoi on les appelle des vias borgnes. Ils permettent d'économiser de l'espace sur votre PCB. vias aveugles au lieu des normales pour qu'il soit plus compact.
Enterré
Le PCB est doté de vias internes. Les couches internes de la carte se connectent à eux. Vous ne pouvez pas les voir de l'extérieur. Les vias n'atteignent pas les couches externes. Vias enterrés aident à réduire l'encombrement. Ils laissent plus de place aux traces sur la surface. Les altos selon les normes IPC doivent être petits. Les diamètres doivent être de 6 mils ou moins. La taille permet à la carte de rester intacte.
Microvias
Il s'agit en réalité de minuscules petits trous dans les circuits imprimés. Les fabricants les créent à l'aide de lasers. Les vias classiques ont des diamètres beaucoup plus grands que les microvias. Circuits imprimés à interconnexion haute densité (HDI) utilisent presque toujours ces vias. Habituellement, microvia sont deux couches de profondeur ou moins. En fait, c'est parce qu'il est délicat d'essayer d'ajouter un placage de cuivre à l'intérieur de ses cylindres. Plus la taille du via est petite, plus l'exigence de placage.
Via dans Pad
A via-in-pad ne ressemble pas à un via classique où la trace s'éloigne du pad pour empêcher la pâte à souder de fuir pendant la soudure. Le pad est d'abord recouvert d'époxy non conducteur, puis recouvert et plaqué pour laisser la zone du pad environnant intacte. Cette conception raccourcit également le chemin du signal pour minimiser inductance parasite et la capacité, permettant aux composants plus petits de s'adapter au PCB et est idéal pour BGA Composants. Le perçage arrière est souvent utilisé pour retirer tous les trous traversants qui ne sont pas retirés, afin de réduire les réflexions du signal, ce qui peut entraîner une perte de performances du signal.
Éléments à prendre en compte lors de la conception d'un circuit imprimé à grande vitesse
Pour concevoir des circuits imprimés à grande vitesse, nous avons recours à des signaux numériques rapides. Ces signaux permettent aux composants de partager facilement et rapidement des données. Voici les éléments à prendre en compte pour un circuit imprimé à grande vitesse :
Empilement et impédance
Couche Le nombre de couches est un élément auquel vous devez penser lors de la conception de votre empilement de circuits imprimés. Vous avez donc besoin de suffisamment de couches pour transporter tous vos signaux numériques. Certaines méthodes nécessitent des mathématiques ainsi qu'une expérience avec des cartes à grande vitesse. La taille de la carte peut affecter les grandes cartes. CI avec BGA ou des empreintes LGA. En termes de BGA, vous pouvez généralement obtenir deux rangées par couche de signal. N'oubliez pas non plus de compter les lignes pour l'alimentation et avions au sol. En plus de raccourcir votre cycle de routage, votre empilement déterminera l'impédance. Tous les empilements ont des couches pour le signal à haut débit, l'alimentation et la terre.
Taille du conseil d'administration et nombre net
Ainsi, lorsque vous concevez votre PCB haute vitesse, vous devez également tenir compte de la taille de la carte. Quelle taille souhaitez-vous ? La taille est un élément important. Plus la carte est grande, plus vous devez travailler avec de composants. Il est facile de répartir vos composants. Étant donné que cet espace supplémentaire réduit la taille des composants, le routage des réseaux est beaucoup plus facile. Ensuite, tenez compte du nombre de réseaux. Combien de réseaux devez-vous connecter ? Plus vous avez de réseaux, plus vous aurez de connexions. Moins il y a de couches, plus il y a de couches.
Densité de routage
Si vous avez un nombre net élevé, les choses deviennent compliquées. petite planche Il n'y a pas beaucoup d'espace pour travailler. Mais vous n'aurez peut-être pas beaucoup de place pour le routage en surface. Lorsque cela se produit, vous avez besoin de plus de couches internes. Cela rendra la dérive plus proche, ce qui rendra le routage plus difficile. Cela vous aide également à augmenter la densité de routage que vous pouvez atteindre sur une carte plus petite. Dans ce cas, vous devez planifier. Il est essentiel de tout rassembler au même endroit. Lors de la conception, vous souhaitez éviter les problèmes.
Nombre d'interfaces
Vous souhaiterez peut-être simplement router une ou deux interfaces par couche. Tout dépend de la largeur de votre bus et de la taille de la carte. Comme pour beaucoup d'applications DNN, conserver les signaux sur la même couche est très utile. Cela permet d'obtenir une impédance cohérente sur tous les signaux. Ceci est également important pour réduire biais. L'asymétrie peut entraîner des problèmes de synchronisation dans une conception. Optez donc pour moins d'interfaces par couche.
Signaux à faible vitesse et RF
Ces signaux peuvent occuper l'espace de la couche de surface. Cela pourrait être une meilleure utilisation de cet espace pour les bus à grande vitesse ou pour les composants importants. L'ajout de ces signaux pourrait nécessiter une couche interne supplémentaire. Bien entendu, l'ajout de couches supplémentaires peut augmenter le coût et la complexité de votre carte. Planifiez donc soigneusement. De plus, les signaux à faible vitesse sont bruyants. Avec un certain impact, ce bruit peut affecter les performances à grande vitesse. Par conséquent, il est important d'isoler correctement ces signaux.
Intégrité de l'alimentation
Il garantit une alimentation stable pour vos circuits. Chaque niveau de tension sera utilisé avec de grands plans d'alimentation et de masse. Placez ces plans sur des couches proches. Il améliore également votre capacité. Une alimentation stable est possible grâce à une capacité élevée. N'oubliez pas d'avoir condensateurs de découplage inclus. Ils aident à lisser la tension.
Options de matériaux PCB
La plupart des appareils électroniques utilisent FR4 comme matériau dans leur PCB. Mais il ne fait pas un si bon travail pour traiter haute fréquence signaux, en particulier micro-ondesIl existe des choses comme le PTFE, qui fonctionnent avec des fréquences élevées, ou Rogers Matériaux. Vous trouverez ci-dessous le matériau qui convient le mieux aux catégories.
Pour une vitesse et une perte normales
Pour les circuits imprimés à vitesse normale, le FR-4 est le seul matériau disponible. Il s'agit d'un type de déplacement largement utilisé et facile à trouver. Mais il n'est pas parfait. La constante diélectrique change beaucoup avec la fréquence. Il entraîne également plus de pertes. Pour les applications à quelques GHz seulement, il fonctionne bien pour cette raison. Île 370HR est un exemple courant de ce matériau.
Pour une vitesse moyenne, une perte moyenne
Ils fournissent de meilleurs résultats que les matériaux à vitesse normale. Sur toutes les fréquences, la constante diélectrique de leur matériau est plus plate. Cela signifie moins de variation et à la fois moins de charge et de meilleures performances. De plus, comme leur perte diélectrique est environ la moitié de celle des matériaux à vitesse normale, une puissance plus faible est dissipée. Vous pouvez utiliser ces matériaux jusqu'à environ 10 GHz pour les signaux. Un bon exemple est Nelco N7000-2 HT.
Pour une vitesse élevée et une faible perte
Ce sont d'excellents matériaux pour les PCB. Leurs courbes de constante diélectrique sont plates. En d'autres termes, les performances à d'autres fréquences s'amélioreront. En fait, ils ont également une faible perte diélectrique, ce qui est un plus. Moins de pertes équivaut à moins de bruit électrique indésirable. Vos signaux restent donc plus clairs et plus forts. Île I-Speed en est un bon exemple.
Pour une très grande vitesse et une très faible perte
Pour ces applications, des matériaux spéciaux doivent être utilisés. RF et micro-onde Utilisez ces matériaux en haut de gamme. Leurs courbes de constante diélectrique sont les plus plates. Ils fonctionnent bien sur de nombreuses fréquences. Ils présentent également la plus faible perte diélectrique. Cela permet de conserver des signaux forts et clairs. Ces matériaux peuvent être utilisés pour des applications jusqu'à 20 GHz. Isola Tachyon 100G est un exemple de ce type de matériau.
Nombre et épaisseur des couches
Lors de la conception d'un PCB haute vitesse, le nombre de couches et l'épaisseur viennent à l'esprit. Vous avez besoin de suffisamment de couches pour tous vos signaux numériques. Un peu de mathématiques et d'expérience pour vous aider, bien sûr. Cependant, les circuits intégrés à empreinte BGA ou LGA peuvent être de grands circuits intégrés qui peuvent changer la taille de la carte. Pour le fanout BGA, vous pouvez installer deux rangées de couches de signal par rangée. N'oubliez pas non plus les couches d'alimentation et de masse. Le nombre de couches peut être réduit par les microvias, car ils permettent de gagner de la place. Ils permettent également une plus grande densité de routage. Cela rend également votre conception plus efficace. Ils sont plus petits pour les microvias et améliorent également leur puissance de traitement. Sans ces pièces, vos appareils seraient beaucoup plus encombrants et moins innovants.
Défis de conception de circuits imprimés à grande vitesse
Réglage de la longueur de trace
Le réglage des longueurs de trace est nécessaire pour synchroniser les signaux. Ainsi, si la longueur est décalée, l'interface peut tout simplement échouer. Cela est particulièrement important à hautes fréquences. Pour les interfaces parallèles, ne tenez compte que des longueurs de trace. Mais l'espace peut être restreint pour les réglages. Dans les interfaces série, les signaux sont regroupés en paires différentielles. Le réglage devient alors plus complexe. L'un doit être proche de l'autre. En d'autres termes, les différences de longueur doivent se situer dans certaines limites. La qualité du signal peut être affectée par un mauvais alignement. En fait, gardez également à l'esprit les retards sur les processeurs ou FPGA.
Vous devez surveiller l'impédance asymétrique et différentielle. Les pistes individuelles ont une impédance asymétrique. Pour les pistes appariées, l'impédance différentielle. Des valeurs d'impédance standard sont associées à chaque type d'interface. Il existe également des types d'impédance moins courants. L'impédance différentielle est la moitié de l'impédance en mode impair. Si le signal est identique, on parle d'impédance en mode commun. La valeur en mode commun est la moitié de la valeur en mode pair. Cependant, il convient de noter que ces valeurs sont rares, mais qu'elles valent la peine d'être prises en compte. Les réflexions de signal peuvent également résulter d'une mauvaise impédance. Cela peut endommager la qualité du signal et provoquer du bruit, comme haute puissance est câblé via ces appareils.
Forme de la piste et courbes
Le plus souvent, vous n'avez jamais de pistes droites de la source au récepteur. Vous devez souvent courber les pistes. Les options d'angle sont les meilleures, arrondies. Les problèmes surviennent en cas de courbures prononcées. Il faut du temps pour créer de bonnes pistes. Pour chaque piste, vous pouvez dessiner chaque piste plusieurs fois. N'utilisez pas de courbures à 90 degrés, elles posent des problèmes. Les courbures modifient la largeur de la piste. Et cela peut affecter l'impédance, ce qui peut entraîner des réflexions. Cela améliore la longueur découplée pour les paires différentielles.
Résiliation
Une méthode particulière consiste à effectuer une terminaison parallèle, où une paire différentielle de pistes est placée entre une résistance. Elle doit être à l'extrémité de la ligne. Elle doit être proche du récepteur. Cela réduit les réflexions du signal lors des terminaisons appropriées. Cela améliore la qualité du transfert de données. Pour les paires différentielles, la valeur de la résistance doit être égale. Une faible valeur de résistance peut provoquer une terminaison excessive du signal. Cela nuit à la qualité du signal. Pour certains circuits intégrés, il existe une terminaison intégrée résistances. Si ce n'est pas le cas, vous n'avez pas besoin de résistances externes. Leur utilisation peut entraîner une terminaison excessive.
Mise à la terre et vias
Il n'existe généralement aucun moyen de tracer des signaux sur une seule couche, vous avez donc souvent besoin de vias pour connecter des traces à travers Couches de PCB. Cependant, cela peut être un problème si les vias ne sont pas placés à côté des vias de signal, car la référence à la terre serait alors perturbée. De plus, une trop grande quantité de vias peut provoquer une surchauffe Courant élevé densité. De plus, il y a suffisamment d'espace entre les vias. Cependant, si les vias ne sont pas conçus correctement, ils peuvent altérer l'intégrité du signal en raison de problèmes d'impédance.
Placer des composants
Dans des espaces restreints, il est difficile de regrouper les éléments similaires. composants électriques . Il est difficile de conserver les composants numériques et analogiques dans des zones de masse séparées, et il faut s'assurer qu'ils le restent. Cela complique également le placement car il faut disposer de suffisamment d'espace pour les pistes courtes. D'autre part, les composants doivent être tenus à l'écart des sources d'interférences, telles que les convertisseurs de puissance. De plus, le placement de composants à grande vitesse trop près du bord de la carte ne suffira pas à fournir une bonne qualité de signal.
Placement des polygones au sol
Ne faites pas passer les pistes par des découpes ou des divisions. Cela peut créer du bruit supplémentaire et des retards de signal. Vous pourriez également vous retrouver en proie à des problèmes d'intégrité et à une mauvaise qualité du signal. Pour toutes les pistes qui se croisent divisions de polygones, utiliser de la céramique piqûre condensateurs. Cela réduit également les effets sur le signal.
Gestion de la diaphonie
Cela peut représenter un problème dans la conception de circuits imprimés à grande vitesse. Un signal sur une piste affectera les pistes voisines. Cela se produit généralement lorsque les pistes sont parallèles pendant une longue journée, en particulier dans les montagnes. Cette diaphonie est pire avec la section parallèle la plus longue. Mais il existe un moyen de lutter contre diaphonie consiste à créer des pistes au moins trois fois plus larges les unes des autres que leur largeur. Pour les paires différentielles, maintenez une distance de cinq fois leur largeur. La distance doit être de 8 à 10 fois leur largeur si la paire différentielle envoie un signal d'horloge. Gardez les signaux asynchrones à l'écart des pistes à grande vitesse, en leur accordant une grande attention.
Lignes directrices pour la conception de circuits imprimés à grande vitesse en matière de placement des composants
Lors de la conception de circuits imprimés à grande vitesse, les limitations des composants standard doivent être prises en compte ainsi que les directives sur la manière de placer les composants le plus efficacement possible afin qu'ils fonctionnent de manière optimale et soient aussi fiables que possible.
Assurer des chemins de retour de signal clairs
Comme vous pouvez l'imaginer, il est important de disposer d'un espace libre pour les chemins de retour du signal du plan de masse. En minimisant la dégradation du signal, cela permet également aux signaux de revenir efficacement à leur source, ce qui améliore l'intégrité globale du signal.
Assurer un espacement adéquat des canaux
Laissez de la place aux signaux de bus de données et de mémoire denses pour au moins permettre le routage. Une séparation appropriée permet d'éliminer la diaphonie et les interférences, nécessaires pour maintenir un flux de données à haut débit.
Séparer les zones analogiques et numériques
Les composants analogiques et numériques doivent être physiquement séparés pour éviter les interférences. La séparation créée permet de minimiser le bruit numérique sur les signaux sensibles, ce qui améliore les performances des deux circuits.
Raccourcir les chemins de signaux à grande vitesse et suivre l'impédance
Positionnez les composants de manière stratégique afin de raccourcir les chemins de signaux à haut débit. Les chemins courts permettent de réduire l'impédance de la trace, ce qui améliore la qualité du signal et accélère les taux de transfert de données.
Suivre les fiches techniques du fabricant
Vous pouvez toujours vous référer à la fiche technique du fabricant pour obtenir des instructions et des directives de placement spécifiques. Les informations et recommandations contenues dans ces documents se rapportent directement aux composants que vous utilisez et sont destinées à leur permettre de fonctionner de manière optimale dans votre conception.
Lignes directrices pour la conception de circuits imprimés à grande vitesse pour le routage
Dans la conception de circuits imprimés à grande vitesse, le routage d'un grand nombre de routes vers une conception peut affecter considérablement l'intégrité du signal et les performances s'il n'est pas effectué correctement.
Respecter pleinement les règles de conception
La mise en œuvre complète des règles et contraintes de conception telles que les longueurs de ligne, l’espacement et les paires différentielles est importante.
Établir des règles de zone et des zones interdites
Définissez donc les règles de zone nécessaires et excluez les zones qui répondent à vos exigences de routage spécifiques. Cela évite les interférences de l'autre côté et élimine les signaux perturbateurs de l'autre côté du tableau.
Privilégiez les chemins de routage courts et directs
Essayez de travailler avec des chemins de routage aussi directs et courts que possible. Le retard du signal est réduit et les interférences sont minimisées, ce qui améliore les performances globales du signal à haut débit lors de l'utilisation de chemins courts.
Évitez de faire passer le routage sur des vides du plan terrestre
Vous ne devez pas faire passer les pistes sur des vides ou des ruptures dans le plan de masse. De tels problèmes peuvent générer des interférences électromagnétiques (EMI) ou des inadéquations d'impédance et nuire à la qualité du signal.
Prévoir un espace libre supplémentaire
Laissez aux lignes d'horloge et aux paires différentielles un espace supplémentaire par rapport aux autres routages. La ligne de séparation optimale (donnée par une épaisseur diélectrique suffisamment grande entre la couche de signal et la couche de référence) est 3 fois l'épaisseur diélectrique.
Attribuer des lignes de transmission à grande vitesse
Acheminez leurs couches désignées sur des lignes de transmission à grande vitesse, puis acheminez leurs chemins de retour d'une couche sur le plan de référence adjacent.
Minimiser les changements de calque
Sur les lignes à grande vitesse, évitez de changer de couche. Si les couches changent, ajoutez des vias de retour pour minimiser les boucles de courant et maintenir le chemin de retour du courant aussi direct que possible.
Évitez les lignes parallèles à grande vitesse
L'utilisation de lignes de transmission à grande vitesse en parallèle peut entraîner une diaphonie indésirable entre les lignes.
Prévenir la diaphonie latérale
Diaphonie latérale entre les deux traces de lignes à ruban il faut faire attention, en particulier lorsqu'il y a moins d'espacement entre les traces de lignes à double bande qu'entre les traces sur la même couche qui fonctionnent côte à côte.
Utiliser des pistes plus larges
Cela réduira également l'impédance et contribuera à améliorer la qualité du signal. Mais assurez-vous que cette approche est conforme à vos exigences de conception.
Minimiser les vias
Pour réduire l'inductance, restez dans les limites de l'intégrité du signal et utilisez uniquement le nombre minimum de vias possible. La plupart du temps, les vias ne sont pas nécessaires, mais s'ils le sont, des vias borgnes, enterrés ou micro-vias peuvent être utilisés pour réduire les réflexions du signal.
Évitez les amas denses
Des groupes denses de vias d'échappement peuvent rendre difficile le dégagement des voies de retour sur le plan de masse et doivent donc être manipulés avec précaution. Cela permet de préserver l'intégrité globale du signal.
FAQ à propos de Conception de circuits imprimés à grande vitesse
Quand une conception de circuit imprimé est-elle considérée comme à grande vitesse ?
Un PCB haute vitesse aura des connexions telles que HDMI, Ethernet et USB pour faciliter le transfert rapide des données. Il est également très rapide si le circuit comporte de nombreux sous-circuits reliés par des interfaces à haut débit. La piste représente au moins un tiers du temps de montée du signal. De plus, si la fréquence du signal numérique est de 50 MHz ou plus, il s'agit d'une conception à haut débit. Si le PCB est petit et que vous ne pouvez y placer aucun composant, il s'agit alors d'une conception à haut débit.
Pourquoi ajouter des condensateurs de dérivation à la terre ?
Ils constituent un chemin pour que les courants de retour en mode commun soient renvoyés à la source. Ils aident à compléter efficacement la boucle de courant. C'est là qu'intervient l'utilité de la mise à la terre au point médian, car vous ne voudrez pas perturber le flux de courant différentiel. Certains de ces courants reviennent via la capacité parasite. Dans les systèmes différentiels, les condensateurs sont nécessaires même pour éliminer les courants parasites.
Comment savoir si vous avez besoin d’une conception à grande vitesse ?
Pour savoir si vous avez besoin d'une conception à grande vitesse, vous devez vérifier quelques éléments. Vérifiez si votre carte dispose d'interfaces à grande vitesse comme DDR, HDMI. Si c'est le cas, vous devez suivre certaines règles de conception spéciales. Ensuite, vous devez examiner la longueur de vos traces par rapport à la longueur d'onde du signal. Si elles sont identiques, vous avez probablement besoin d'une conception à grande vitesse. Enfin, si vous avez antennes et sans fil interfaces sur votre PCB, vous souhaiterez acheminer vers des signaux à grande vitesse.
Conclusion
Les pratiques clés suivantes pour la conception de circuits imprimés à grande vitesse ont été abordées lors de cet PCBTok Ce blog énumère les emplacements des composants, les conseils de routage et les chemins de signaux clairs. Il aborde également certains défis courants et propose des moyens d'améliorer les performances et l'intégrité du signal dans les conceptions à haut débit.