Mantener la calidad del diseño de PCB a alta velocidad, desde el controlador hasta el colector, no es tarea fácil. Uno de los problemas más difíciles es lidiar con los errores de retardo y retrasos relativos. Para solucionar estos retrasos, debemos determinar la duración del seguimiento a partir de un retraso, lo que motiva la ejecución del soporte de PCB según sea necesario. Les mostraré el procedimiento. PCB de alta frecuencia El diseño también requiere selección material para PCB.
Encontrar un diseño de PCB de alta velocidad
Según la ciencia de los materiales, la señal rápida viaja en el vacío o a través del aire a una velocidad similar a la de la luz, que es.
Buscando diseño de PCB de alta velocidad:
Según la ciencia de los materiales, las señales electromagnéticas viajan en el vacío o en el aire a una velocidad similar a la de la luz, es decir:
Vc = 3 x 108 m/s = 186,000 millas/s = 11.8 pulgadas/ns
Debido a la influencia de la constante dieléctrica (Er) del material de la PCB, la señal pasa por la línea de transmisión de la PCB a menor velocidad. Además, la estructura de la línea de transmisión también afecta la velocidad de la señal.
Hay dos estructuras generales de PCB a seguir:
- línea de tira
- microcinta
Las ecuaciones para calcular la velocidad de la señal en una PCB de alta frecuencia se detallan a continuación:
Lugar:
Vc es la velocidad de la luz en el vacío o a través del aire
Er es la constante dieléctrica del material de PCB
Ereffis El dieléctrico consistente para microbandas; su valor se encuentra entre 1 y Er, y viene dado aproximadamente por:
Ereff≈ (0.64 Er+ 0.36) (1c)
Determinación del retraso de generación (TPD)
El aplazamiento del diferencial es el tiempo que tarda una señal en aumentar a lo largo de una unidad de longitud de la línea de transmisión.
Así es como determinamos el retardo de difusión a partir de las siguientes longitudes y otros métodos:
Dónde: velocidad del símbolo relativa a la línea de transmisión
En el vacío o en el aire, asciende a 85 picosegundos por pulgada (ps/pulgada).
En las líneas de transmisión de PCB, el retardo de generación viene dado por:
Cómo elegir material de diseño de PCB de alta velocidad
Antes de seleccionar el material de PCB de alta velocidad para su diseño de PCB rápida, es fundamental determinar el valor (o las calidades) de DK y Z0 para su(s) línea(s) de transmisión. Su software de diseño de PCB de alta velocidad puede permitirle configurar estas calidades e incorporarlas como parte del archivo de diseño para su generador de acuerdos (CM). De lo contrario, existen esquemas de DK y minicomputadoras de impedancia en línea que le ayudarán a encontrar las mejores calidades posibles. ¡Ahora está listo para implementar la solución de dos pasos para sus opciones de material de diseño de PCB rápidas!
Etapa 1: Seleccionar los tipos de materiales del tablero
Seleccione el tipo de material recomendado para PCB de alta recurrencia. Esto incluye materiales de núcleo, preimpregnado y sustrato. Puede beneficiarse del desarrollo híbrido, donde se selecciona el material de la capa de señal para una alta recurrencia. Sin embargo, las diferentes capas pueden utilizar materiales diferentes para reducir los costos de fabricación.
Etapa 2: Seleccionar los espesores del material de la placa y las cargas de cobre
Utilice sus cualidades preferidas para DK y Z0 para seleccionar el espesor y las cargas de cobre. Asegúrese de mantener la consistencia de la impedancia en todas las vías de señal. Su CM debe formar parte de su proceso de selección de materiales, ya que las etapas de fabricación de la placa y ensamblaje de PCB pueden requerir ajustes en sus determinaciones antes de que se puedan fabricar las láminas. Rhythm Automation, líder en la industria del ensamblaje rápido y preciso de modelos de PCB, está listo para colaborar con usted y ayudarle a optimizar el proceso de selección de materiales.
Además, para ayudarle a empezar con buen pie, equipamos los datos de su DFM y le permitimos ver y descargar fácilmente los documentos DRC. Si es cliente de Altium, puede añadir estos documentos de forma permanente a su software de diseño de PCB.
Si está listo para que le diseñemos su plan, pruebe nuestra herramienta de facturación para transferir sus documentos CAD y BOM. Si necesita más información sobre el diseño rápido de PCB o la determinación de materiales para su placa, contáctenos.
Adaptación de impedancia en el diseño de PCB de alta velocidad
No se trata principalmente de observar la frecuencia, sino de observar la inclinación del borde de la señal, es decir, su tiempo de ascenso/descenso. Se considera comúnmente que si el tiempo de ascenso/descenso de la señal (entre el 10 % y el 90 %) es varias veces menor que el retardo del cable, es rápida. La señal debe considerar la coordinación de impedancia. El retardo del cable suele ser de 150 ps/pulgada.
Método de adaptación de impedancia estándar
1. Emparejamiento de terminales de pareja:
Si la impedancia de la fuente de la señal es menor que la impedancia de la marca registrada de la línea de transmisión, se conecta una resistencia R entre el extremo de la fuente de la señal y la línea de transmisión. De esta manera, la impedancia de fluencia del extremo de la fuente coincide con la impedancia de la marca registrada de la línea de transmisión, y la señal reflejada desde el extremo de la pila se suprime. Se produce una re-reflexión.
2. Coincidencia de terminales en paralelo:
En caso de baja impedancia de la fuente de señal, la impedancia de información del extremo de la pila se coordina con la impedancia de marca registrada de la línea de transmisión expandiendo la barrera paralela para eliminar la reflexión en el extremo de la pila. La estructura de ejecución se divide en dos.
Directriz de selección de obstrucción de coordinación: Para el caso de una alta impedancia de información del chip, para una estructura de oposición única, el valor de oposición paralela del terminal de pila debe ser cercano o equivalente a la impedancia de marca de la línea de transmisión; para la estructura de obstrucción doble, cada valor de obstrucción paralela es el doble de la impedancia de marca de la línea de transmisión.
La ventaja de la coordinación de extremos en paralelo es fundamental y directa. La desventaja principal es que permite el uso de control de CC: el uso de control de CC del modo de resistencia única está estrechamente vinculado con el ciclo de obligación de la señal; el modo de oposición binaria determina si la señal es alta o baja. Existe uso de control de CC; sin embargo, la corriente no es exactamente el 50% de la resistencia única. Además, las directrices de diseño de PCB de alta velocidad son suficientes para guiarlo.
