Koti > Resurssit > Blogit > Korkeataajuisen piirilevyn suorituskyvyn optimointi: 4 merkittävää häiriötekijää ja niiden ratkaisut
Korkeataajuisen piirilevyn suorituskyvyn optimointi: 4 merkittävää häiriötekijää ja niiden ratkaisut
2024-07-24Reportteri: SprintPCB
Korkeataajuisten piirilevyjen suunnittelussa häiriöongelmat monimutkaistuvat taajuuksien noustessa ja piirien pienentyessä ja kustannustehokkuuden kasvaessa. Tärkeimpiä häiriötekijöitä ovat tehokohina, siirtolinjan häiriöt, kytkentä ja sähkömagneettiset häiriöt (EMI). Tässä on yksityiskohtainen selitys ja ratkaisut:
1. Virtakohina
Korkeataajuisessa piirilevysuunnittelussa tehokohina vaikuttaa merkittävästi korkeataajuisiin signaaleihin. Siksi vähäkohinainen teho on tärkeää yhdessä puhtaan maadoituksen ja virtajohtojen kanssa. Teholähteellä on luontainen impedanssi, ja kohina voi peittää virtalähteen. Tehoimpedanssin minimoimiseksi suositaan erillisiä teho- ja maadoituskerroksia. Tehokerrokset ovat yleensä parempia kuin väyläsuunnittelut, sillä ne minimoivat signaalisilmukat ja vähentävät kohinaa.
Menetelmät tehokohinan poistamiseksi :
Via Management : Vältä tehokerrosten suuria aukkoja, jotka häiritsevät signaalisilmukoita. Suuret aukot voivat pakottaa signaalit kiertämään tietä, mikä lisää silmukan pinta-alaa ja kohinaa.
Riittävät maadoituslinjat : Jokainen signaali tarvitsee oman paluureitin, jossa on rinnakkaiset signaali- ja paluureitit, mikä minimoi silmukka-alueen.
Erillinen analoginen ja digitaalinen virransyöttö : Korkeataajuiset laitteet ovat herkkiä digitaaliselle kohinalle, joten erota ne ja yhdistä virransyöttöpisteessä asettamalla silmukat risteäviä signaaleja varten.
Vältä päällekkäisiä tehokerroksia : Estä kohinan kytkentä loiskapasitanssin kautta.
Korkeataajuisten piirilevyjen suunnittelussa siirtolinjoissa esiintyy heijastusongelmia, jotka heikentävät signaalin laatua ja lisäävät järjestelmän kohinaa. Ensisijainen ratkaisu on impedanssin sovitus, jolla vältetään siirtolinjan impedanssin epäjatkuvuudet.
Vältä impedanssin epäjatkuvuuksia : Käytä 45° kulmia tai käyriä suorien kulmien sijaan ja minimoi läpivientien käyttö, koska jokainen läpivienti on impedanssin epäjatkuvuuskohta.
Vältä päättyviä linjoja : Lyhyet päättyvät linjat voidaan päättää; pitkiä päättyviä linjoja tulisi välttää, koska ne aiheuttavat merkittäviä heijastuksia.
3. Kytkentä
Korkeataajuisessa piirilevysuunnittelussa yhteisiin kytkentäkanaviin kuuluvat yhteinen impedanssikytkentä, yhteismuotoinen kytkentä, differentiaalimuotoinen kytkentä ja ylikuuluminen.
Menetelmät ylikuulumisen poistamiseksi :
Oikea päättäminen : Päätä herkät signaalilinjat häiriöiden vähentämiseksi.
Lisää signaalilinjojen välistä etäisyyttä : Käytä maadoituskerroksen hallintaa ja vähennä johtimien induktanssia.
Lisää maadoituslinjat : Vierekkäisten signaalilinjojen väliin, maadoituslinjat kytkettynä maatasoon 1/4 aallonpituuden välein.
Minimoi silmukka-alueet : Pienennä silmukan kokoa mahdollisuuksien mukaan.
Vältä jaettuja signaalisilmukoita : Varmista, että jokaisella signaalilla on oma paluureittinsä.
Keskity signaalin eheyteen : Käytä päätetekniikoita juottamisen aikana ja kuparifoliosuojausta mikroliuskapituuksille.
4. Sähkömagneettinen häiriö (EMI)
Korkeataajuisten piirilevyjen suunnittelussa nopeuksien kasvaessa EMI-ongelmat korostuvat, erityisesti suurnopeuslaitteissa.