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多層サーキット ボードの配線方法の10回の打撃

August 29, 2022

 

  デジタル論理回路の頻度が達するか、または超過すれば45MHZ~50MHZおよびこの頻度の上で働く回路はある程度の全体の電子システムを説明した(例えば、1/3)のそれは通常高周波回路(多層回路と呼ばれる)。版)。高周波サーキット ボードの設計は非常に複雑な設計過程であり、配線は全体の設計に重大である!

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それはまた信号の混線、等を非常に減らすことができる。これらの方法はすべて高周波回路の信頼性に有利である。あるデータは同じ材料が使用されるとき4層板(多層サーキット ボード)の騒音が両面板のそれより低い20dBであることを示す。但し、同時に、また問題がある。より高いサーキット ボード、より複雑製造工程およびより高くの半層数単価。これはPCBのレイアウトを行なうとき私達が層の適切な数を用いるサーキット ボードを選ぶように要求する。適度な構成のレイアウトの計画、および正しいワイヤーで縛る規則を設計を完了するのに使用するため。

 

第2測定、高速電子デバイスのピン、よりよいのの間で曲がるより少ない鉛

高周波回路の配線の鉛はできればすべての直線であり、回る必要がある。それらは45-degree破線かアークと回すことができる。この条件は低頻度回路の銅ホイルの固定強さを、がだけ高周波回路で改善する、この条件会う使用される。条件は高周波信号の外的な放出そして相互カップリングを減らすことができる。

 

より少ない高周波回路装置、第3測定、よりよいののピン間の鉛の層間の交替

いわゆる「鉛の中間膜の交替わずか可能」意味することを構成の関係プロセス、よりよいので使用される少数のvias (を経て)である。側面に従って、分散キャパシタンスの0.5pFをもたらしによるPCBはviasの数を減らすことはかなり速度を改善し、データ誤りの可能性を減らすことができる。

 

より短い高周波回路(多層サーキット ボード)装置、第4測定、よりよいののピン間の鉛

信号の放射線強度は信号ラインの跡の長さに比例している。高周波信号の鉛がより長ければ、より容易それの近くの部品へつなぐことである。従って、時計のような信号に、水晶発振子、DDRデータ、LVDSライン、USBラインおよびHDMIラインのような高周波信号ラインはできるだけ短いように要求される。

 

第5測定、信号ラインの平行跡によってもたらされる「混線」への注意

高周波回路の配線では、近似性の信号ラインの平行配線によってもたらされる「混線」に注意は払われるべきである。混線は直接接続されない信号ライン間の連結現象を示す。高周波信号が送電線に沿う電磁波の形で送信されるので、信号ラインはアンテナとして機能する、電磁場のエネルギーは送電線のまわりで出、信号は電磁場の相互カップリングが発生させた原因である。望ましくない騒音信号は混線(混線)を呼んだ。PCBの層の変数に、信号ラインの間隔、運転の端および受電端の電気特徴、および信号ラインの終了方法にすべて混線のある特定の影響がある。従って次をできるだけすることをワイヤーで縛るとき、高周波信号の混線を減らすために、要求する:

ワイヤーで縛るスペースが割り当てれば、深刻な混線を用いる2ライン間のグラウンド ワイヤーかグランド・プレーンを挿入することは分離の役割を担い、混線を減らすことができる。

スペースにtime-varying電磁場が信号ラインのまわりにあるとき、平行配分が避けることができなければ干渉を非常に減らすことを「地面」の大きい区域は平行信号ラインの反対側で整理することができる。スペース割り当てをワイヤーで縛ることの前提の下で、隣接した信号ライン間の間隔を、信号ラインの平行長さを減らすために高め、平行の代りに主信号ラインに時計ライン垂直を作ることを試みなさい。

同じ層の平行跡が、2つの隣接した層で、ほとんど不可避跡互いに方向づけられた垂直でなければならなければなら。

デジタル回路では、通常の刻時信号は速い端の変更が付いている信号であり、外的な混線は大きい。従って、設計で、時計ラインはグラウンド ワイヤーによって囲まれ、分散キャパシタンスを減らし、こうして混線を減らすためにグラウンド ワイヤーの穴はなされるべきである。

高周波信号の時計のために、低電圧の差動刻時信号を使用し、地面を包むことを試みなさい。地面の打つことの完全性への注意。

ぶら下がるラインが送信のアンテナと同等であるかもしれ基づいていることが放出を抑制できるので、未使用の入力ターミナルを中断しないか、しかしひくか、または電源に(電源はまた高周波信号のループで基づいている)接続する。練習は混線を除去することがこのように時々すぐに有効である場合もあると証明した。

 

第6測定は、増加する集積回路のブロック(多層サーキット ボード)の電源ピンの高周波減結合のコンデンサーを

高周波減結合のコンデンサーは各集積回路のブロックの力ピンに加えられる。力ピンの高周波減結合のコンデンサーを加えることは効果的に引き起こされる力ピンの高周波倍音による干渉を抑制できる。

 

第7測定は、配線によって形作られるループを避ける

いろいろな種類の高周波信号の跡はループをできるだけ形作るべきではない。それが避けることができなければループ区域はできるだけ小さい保たれるべきである。

 

第8トリックは高周波ディジタル信号のグラウンド ワイヤーおよびアナログ信号のグラウンド ワイヤーを隔離することである。

アナログのグラウンド ワイヤー、デジタル グラウンド ワイヤー、等は入会地ワイヤーに接続されるとき、高周波チョークの磁気ビードは適した場所の関係または直接分離および一点相互連結に使用するべきである。高周波ディジタル信号のグラウンド ワイヤーの地上の潜在性は一般に矛盾して、頻繁に2間にある特定の電圧相違がある。さらに、高周波ディジタル信号のグラウンド ワイヤーに頻繁に高周波信号の非常に豊富な調和成分がある。ディジタル信号のグラウンド ワイヤーおよびアナログ信号のグラウンド ワイヤーが直接接続される場合、高周波信号の倍音はグラウンド ワイヤーのカップリングを通ってアナログ信号と干渉する。従って、通常の状況で、高周波ディジタル信号のグラウンド ワイヤーおよび適した位置の一点で相互に連結されるか、または高周波チョークの磁気ビードによって相互に連結することができるアナログ信号のグラウンド ワイヤーは隔離される必要がある。

 

第9測定は、よい信号のインピーダンス・マッチングを保障しなければならない

信号伝達の過程において、インピーダンスが一致しない場合、信号は通信チャネルに反映され、反射により論理の境界の近くで変動する信号を引き起こすオーバーシュートにより形作るコンポジット信号を引き起こす。

反射を除去する基本的な方法はよく一致した伝達信号のインピーダンスを作ることである。より大きい送電線ので、反射より大きい、従って信号の送電線に特性インピーダンスの負荷インピーダンスと特性インピーダンスの違い負荷インピーダンスできるだけ等しいべきである。同時にサーキット ボードの送電線は注意される突然の変更かコーナーがあることができないべきで送電線の各ポイントのインピーダンスを連続的保つことを試みることが、他では送電線の区分間に反射がある。これは高速PCBの配線を行なうとき次のワイヤーで縛る規則が続かれなければならないように要求する;

USBの配線の規則。USB信号のための差動跡は10ミルの線幅、6ミルの行送り、および地面と信号ライン間の6ミルの間隔と、要求される。
HDMIの配線の規則。HDMI信号のための差動跡は10ミルの線幅および6ミルの行送りと、要求される。各組のHDMIの差分信号の組間の間隔は20ミルを超過する。
LVDSの配線の規則。LVDS信号の差動跡は7milの線幅および6milの行送りと、要求される。目的は100+-15%オームであるためにHDMIの差分信号の組のインピーダンスを制御することである
規則を導くDDR。DDR1配線は信号が穴をできるだけ通らないように、信号ラインである要求し等しい幅、ラインは等距離である。配線は信号間の混線を減らすために2W主義に会わなければならない。DDR2の高速装置のために以上に、高周波データはまた要求される。ラインの長さは等しい信号のインピーダンス・マッチングを保障するために。

 

第10トリックは信号伝達の完全性を維持し、グラウンド ワイヤーの部分によって引き起こされる「地上の跳ね上がり現象」を防ぐことである