我目前正在 Eagle Cad 中设计一个小型 PCB,它具有 GPS 1PPS 信号(每秒一个短脉冲)作为输入。1pss 的脉冲时间类似于 1us。
好的,我知道那不是超级高频,但仍然如此。
为 HF 设计 PCB 时有哪些好的设计实践?
- 路线的弯角是否比垂直更好?
- 粗线比细线好还是相反?
- 地平面 = 好?
- 等等..
我目前正在 Eagle Cad 中设计一个小型 PCB,它具有 GPS 1PPS 信号(每秒一个短脉冲)作为输入。1pss 的脉冲时间类似于 1us。
好的,我知道那不是超级高频,但仍然如此。
为 HF 设计 PCB 时有哪些好的设计实践?
Howard Johnson 拥有大量的高速数字设计通讯。
http://www.sigcon.com/pubsAlpha.htm
我的最爱之一明显地展示了 darron 提到的返回电流。直流将沿直线流动(电阻最小的路径;接地平面上的直线),而交流将在信号导体下方流动(电感最小的路径;接地平面上信号路径的镜像)因此,请避免让该返回路径穿过分割平面,避免让它穿过太多其他高速返回路径等。此外,电源层可以作为返回路径的接地层,并且返回路径可以通过电容器跳过平面(请记住,上限是高频的短路);返回路径总是选择最接近信号的平面。 http://www.sigcon.com/Pubs/news/8_08.htm
我相信还有其他的时事通讯。例如,90 度角并不是那么糟糕。它们只是在迹线上增加了多余的电容。在“常规”高速频率下,这没什么大不了的。但是当你击中微波时,寄生电容会影响你 。http://www.sigcon.com/Pubs/edn/bigbadbend.htm
关于走线大小,这在很大程度上取决于您的堆叠。如果您使用实心参考平面(接地或电源!),那么您的走线阻抗是走线宽度和与平面的距离的函数。如果您不关心阻抗,那么走线尺寸在很大程度上无关紧要,只要它不太小即可。除非您试图携带大量电流(安培?),在这种情况下,您需要足够大的痕迹,以免它们融化!
尽量保持信号平面与参考平面相邻。即对于 6 层板,信号层 1 和 3 参考接地层 2,信号层 4 和 6 参考电源层 4。如果信号层相邻,请注意不要有可能引起串扰的长平行运行。如果有参考平面,这不是一个问题(尽管返回电流仍然可以串扰,但没那么糟糕)
使时钟走线和其他强噪声源尽可能远离其他走线(我认为经验法则是时钟走线宽度的 5 倍,其他开关信号的走线宽度 3 倍)。
是的,那不是真正的HF。仍然...
绝对是地平面。
如果您还记得任何事情,那么关于噪声的一件大事就是从电流回路的角度来考虑。所有信号都必须有返回电流才能完成一个循环。在其他条件相同的情况下……信号路径和返回电流形成的区域越大,您发出和接收的噪声就越多。因此,如果您的信号在半英尺外有地线,您将吐出大量噪声并将大量外部噪声耦合到您的信号中。
接地层的一个主要原因是它们为信号提供了非常接近的返回路径。奇怪的是,返回电流的 HF 分量往往会沿着信号走线路径的下方流动,而不仅仅是穿过接地层到达电池/输入电压的直线路径。
如果您考虑通过最小化返回循环来最小化噪声......那么大多数其他降噪步骤即使不是不言自明的,也是不言自明的。就像,如果可以的话,您不希望信号迹线穿过接地平面上的大插槽……因为返回电流将不得不绕着插槽转移并创建更大的返回环路区域。出于同样的原因,在地平面上放置走线也会导致问题。你可以做这些事情,你只需要尽力以不交叉的方式路由其他信号。
过孔很棘手。如果您有一个典型的信号-地-电源-信号 4 层板,那么当您通过过孔过渡到底层时,返回电流的 HF 分量可能不得不绕道到最近的去耦电容,以便在下面跟随电源平面上的底层信号走线。因此,将去耦帽放置在相对靠近任何通孔的位置。
在布线时,将信号线与地线绞在一起。如果您有带状电缆,请交替接地和信号。(或ground-signal-signal-ground-signal-signal-ground-...这样信号总是紧挨着地)
可能最好保持高频信号尽可能直接。尽可能将您要输入信号的 IC/组件放在输入旁边。