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高速信号板PCB设计优化方案

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2020-03-12 13:49    浏览量:
     随着对更高性能电子产品的追求,半导体技术的发展,信号工作频率不断提高,因此信号上升或下降时间不断缩短,从而导致传输过程中出现信号反射,串扰和其他信号完整性问题线。在设计PCB时,必须考虑如何在印刷板线上更好地传输信号而不会失真。以LVDS信号为例,给出了PCB设计中常用的高速信号优化方法。
     LVDS(低压差分信号,低压差分信号)是一种具有低摆幅的差分信号技术,它使信号在差分PCB对或平衡电缆上以数百Mbps的速度传播,具有低噪声和低电流驱动输出。
     LVDS信号不仅是差分信号,而且还是高速数字信号。因此,必须采用用于传输LVDS的PCB对来防止信号在媒体终端中反射,同时减少电磁干扰以确保信号的完整性。布线PCB时要注意的一些问题如下。
     1:采用多层板结构的形式,因为LVDS信号属于高速信号板,应形成相邻层,并应屏蔽LVDS信号以防止干扰。对于密度不是很大的电路板,如果物理空间条件允许,最好将LVDS信号与其他信号放在不同的层中。
     2:控制传输线的阻抗,各种差分线的阻抗要求是不同的,根据设计要求,通过阻抗App来计算行程划分阻抗和相应的线宽间距,并设置为约束管理器。差分线通过相互耦合来减少共模干扰,并且在条件允许的情况下,它们应尽可能平行地布线,并且两条线之间不能有孔洞或其他信号。区别在于需要严格控制相位,因此内部需要严格控制长度。
高速信号板
     3:观察紧密耦合原理,当两条差分信号线非常靠近时,电流的传输方向相反,其磁场相互抵消,电场相互耦合,电磁辐射小得多。 。为了减少损失,更换高速差动线路时,可以在换码孔附近增加地面的井眼。
     4:轨道尽可能短且笔直,信号的辐射强度与信号线的长度成正比,高频信号引线越长,越容易耦合到与其靠近的组件。因此,诸如信号时钟,晶体,DDR数据,LVDS线,USB线,HDMI线等的高频信号板线需要尽可能地短。避免过多的弯曲,高频电路的布线引线最好用整条线,需要转弯时,尽量与45号拐角?或弧线,以避免90?角;接线中的天桥数量和其他导致线路不连续的因素应降至最低。
     5:不同差分对之间的间距不能太小,LVDS对行进方式的选择没有限制,可以选择微带和带状线,但必须注意有一个良好的参考平面。成对的不同差分线之间的间距不应太小,至少应大于3至5个差分线间距。如有必要,可以在线对之间隔离不同的差分线,以防止串扰。
     6:LVDS信号要远离其他信号,LVDS信号和其他信号,例如TTL信号,最好使用不同的线路层。如果由于设计限制而必须使用同一层线,则LVDS线和TTL线之间的距离应足够远,至少大于3到5位数字的行间距。
     7:LVDS差分信号不能在平面上分离,尽管两个差分信号彼此作为回流路径,但跨平面分段不会削减信号的回流,但跨平面分段的传输线将是由于缺乏参考平面而引起的阻抗不连续。
     8:接收端的匹配电阻应尽可能靠近接收引脚,该距离应尽可能短,布线距离应尽可能短。
     9:控制匹配电阻的精度,利用终端匹配电阻可以实现对差分传输线的匹配,电阻值一般在90?130?之间。 电路还需要使用此端子匹配电阻来产生正常的差分电压。 对于点对点拓扑,线路的阻抗通常控制在100Ω。
     10:未使用的引脚处理,所有未使用的LVDS接收器输入引脚被挂起,所有未使用的LVDS和TTL输出引脚被挂起,所有未使用的TTL发送/驱动输入和控制/启用引脚都连接到电源或接地。

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