การกำหนดเส้นทาง PCB: EMI และความสมบูรณ์ของสัญญาณคืนคำถามปัจจุบัน

หากมีบทเรียน EMI / SI ใด ๆ ที่ฉันได้ทำลงไปก็เพื่อลดการวนลูปกลับให้น้อยที่สุด คุณสามารถทำงานกับแนวทาง EMI / SI ได้มากมายจากคำสั่งง่ายๆ

อย่างไรก็ตามไม่มีหรือเคยเห็น Hyperlynx หรือเครื่องมือการจำลอง RF เต็มรูปแบบใด ๆ ... มันค่อนข้างยากที่จะจินตนาการว่าฉันต้องมีสมาธิเป็นพิเศษ ความรู้ของฉันนั้นมีทั้งหนังสือ / อินเทอร์เน็ตที่ใช้ ... ไม่เป็นทางการหรือพูดคุยกับผู้เชี่ยวชาญมากเกินไปดังนั้นฉันจึงมีแนวความคิดแปลก ๆ หรือช่องว่าง

อย่างที่ฉันจินตนาการฉันมีสององค์ประกอบหลักในการส่งสัญญาณกลับ อย่างแรกคือสัญญาณกลับความถี่ต่ำ (DC-ish) ที่ตามปกติตามที่คุณคาดหวัง ... ตามเส้นทางแนวต้านที่ต่ำที่สุดผ่านเครือข่ายพลังงาน / เครื่องบิน

องค์ประกอบที่สองคือสัญญาณส่งคืนความถี่สูงซึ่งพยายามติดตามการติดตามสัญญาณบนระนาบกราวด์ ถ้าคุณสลับเลเยอร์จากพูดเลเยอร์บนไปยังเลเยอร์ล่างบนบอร์ด 4 เลเยอร์ (สัญญาณภาคพื้นดินพลังงานสัญญาณ) สัญญาณกลับ HF จะเป็นเพราะฉันเข้าใจว่ามันพยายามที่จะกระโดดจากระนาบกราวด์ไปยังระนาบพลังงานโดยการอ้อม ผ่านเส้นทางที่มีอยู่ใกล้ที่สุด (หมวก decoupling ที่ใกล้ที่สุดหวังว่า ... ซึ่งสำหรับ HF อาจเป็นระยะสั้นด้วย)

ฉันคิดว่าถ้าคุณใส่องค์ประกอบทั้งสองนี้ลงในการเหนี่ยวนำแล้วมันก็เหมือนกันหมด (ใกล้กับความต้านทานกระแสตรงคือทุกสิ่งทุกอย่างที่การเหนี่ยวนำ HF ต่ำหมายถึงการติดตามภายใต้การติดตาม) .. แต่มันง่ายกว่าที่ฉันจะจินตนาการพวกเขา แยกเป็นสองโหมดที่แตกต่างเพื่อจัดการกับ

ถ้าฉันไม่เป็นไรแล้วมันจะทำงานกับเลเยอร์สัญญาณภายในกับเครื่องบินสองลำที่อยู่ติดกันได้อย่างไร

ฉันมี 6 เลเยอร์บอร์ด (สัญญาณ, กราวด์, พลังงาน, สัญญาณ, กราวด์, สัญญาณ) ทุกเลเยอร์สัญญาณมีระนาบกราวด์ที่อยู่ติดกันซึ่งไม่แตกทั้งหมด (ยกเว้น vias / hole, ชัด ๆ ) เลเยอร์สัญญาณกลางยังมีระนาบพลังงานที่อยู่ติดกัน ระนาบพลังงานถูกแบ่งออกเป็นหลายภูมิภาค ฉันพยายามที่จะรักษาให้น้อยที่สุด แต่การแยก 5V ของฉันใช้รูปแบบของ "C" ที่มีรูปร่างหนาขนาดใหญ่รอบ ๆ ด้านนอกของบอร์ด ส่วนที่เหลือเป็น 3.3V โดยมีพื้นที่ 1.8V ภายใต้ BGA ขนาดใหญ่ส่วนใหญ่และมีพื้นที่ 1.2V ขนาดเล็กมากใกล้กับจุดศูนย์กลาง

(1)ระนาบพาวเวอร์แบบแยกของฉันจะทำให้ฉันมีปัญหาแม้ว่าฉันจะมุ่งเน้นไปที่การทำให้มั่นใจว่าสัญญาณมีเส้นทางการส่งคืนที่ดีผ่านระนาบภาคพื้นดินหรือไม่? (2)เส้นทางการส่งคืนความถี่ต่ำจะใช้เส้นทางอ้อมที่มีขนาดกว้างบนระนาบ 5V ที่มีรูปร่าง "C" ของฉันหรือไม่ทำให้เกิดปัญหาหรือไม่ (ฉันมักจะคิดว่าไม่ ... ?)

ฉันสามารถจินตนาการได้ว่าระนาบที่ไม่ขาดสองอันที่มีค่าความเหนี่ยวนำเท่ากันเกือบจะเป็นไปได้ที่จะเหนี่ยวนำกระแสกลับให้ไหลทั้งสอง ...

(3)นอกจากนี้ชั้นกลางและชั้นล่างยังใช้ระนาบกราวด์เดียวกัน ปัญหาใหญ่แค่ไหน? ฉันคาดเดาได้อย่างง่ายดายว่าร่องรอยโดยตรงต่อการแบ่งปันผลตอบแทนภาคพื้นดินเดียวกันนั้นจะรบกวนผู้อื่นมากกว่าการแต่งงานกันอย่างง่าย ๆ ในเลเยอร์เดียวกัน ฉันต้องทำงานหนักเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งนั้นจะไม่เกิดขึ้นหรือไม่?

ฉันสงสัยว่าอาจจะมี "ใช่โดยทั่วไป แต่คุณไม่สามารถรู้ได้โดยไม่ต้องเลียนแบบมัน" ความคิดเห็นที่จะมา ... ลองสมมติว่าฉันพูดโดยทั่วไป

แก้ไข:โอ้ฉันแค่คิดอะไรบางอย่าง การข้ามระนาบพลังงานแยกสกรูค่าอิมพิแดนซ์การติดตามสำหรับการลอกสายไฟหรือไม่ ฉันสามารถดูว่าอิมพีแดนซ์ในอุดมคตินั้นลดลงได้อย่างไรส่วนหนึ่งมาจากการมีสองระนาบ ... และหากมีการแตกหักนั่นอาจเป็นปัญหา ... ?

แก้ไขแก้ไข:โอเคฉันได้ตอบคำถามของฉันบางส่วนเกี่ยวกับการใช้เครื่องบินร่วมกันระหว่างเลเยอร์สัญญาณ ความลึกของเอฟเฟกต์ผิวอาจ จำกัด สัญญาณไว้ที่ด้านข้างของเครื่องบิน (1/2 Oz copper = 0.7 mils, ความลึกของผิวหนัง @ 50MHz คือ 0.4 mil, 0.2 mil @ 200MHz .. ดังนั้นอะไรก็ตามที่เกิน 65MHz ควรติดที่ด้านข้างของเครื่องบินฉันกังวลมากเกี่ยวกับสัญญาณ DDR2 200MHz แต่ <65MHz ส่วนประกอบของปัญหายังคงมีอยู่)

ฉันคิดว่าคุณอยู่ในเส้นทางที่ถูกต้องมีโน้ตสองสามอัน

1) ด้วยการติดตามสัญญาณระหว่างสองระนาบกระแสย้อนกลับจะแยกระหว่างระนาบสองแม้ว่าแม้ว่าหนึ่งในระนาบจะถูกแยก กระแสที่ไหลกลับไม่สามารถ "มองเห็นอนาคต" และตัดสินใจล่วงหน้าว่าเครื่องบินจะกลับมาเมื่อใด มันจะกลับมาด้านบนและด้านล่างร่องรอยจนกว่าจะเห็นการแยกที่จุดจะบอกว่า "โอ้อึ!" และจ่ายคืนให้คุณโดยอาจทำให้คุณไม่ผ่านการทดสอบของ FCC ดังนั้นคุณจึงต้องการหลีกเลี่ยงการวิ่งตามรอยแยกระนาบแม้ว่าระนาบที่อยู่ติดกันจะไม่แยก คุณสามารถจัดการกับตัวแยกกับตัวเก็บประจุและวิธีการแก้ปัญหานี้ แต่น้อยกว่าอุดมคติ ฉันจะมุ่งเน้นที่การหลีกเลี่ยงการวิ่งข้ามรอยแยกบนระนาบที่อยู่ติดกันเสมอ

2) เส้นทางกลับแบบกว้างบนสัญญาณ DC ไม่สำคัญ

3) คุณถามถึงเลเยอร์สัญญาณสองอันที่แชร์เครื่องบินเดียวกัน โดยปกตินี่ไม่ใช่เรื่องใหญ่หากทำอย่างถูกต้อง สิ่งที่หลายคนทำคือใช้หนึ่งในเลเยอร์เป็นเลเยอร์สัญญาณ "แนวนอน" และอีกเลเยอร์เป็นเลเยอร์สัญญาณ "แนวตั้ง" ดังนั้นกระแสที่ส่งคืนจะเป็นมุมฉากซึ่งกันและกัน เป็นเรื่องธรรมดามากที่จะกำหนดเส้นทางสัญญาณสองชั้นสำหรับเครื่องบินแต่ละลำและใช้เทคนิคแนวนอน / แนวตั้ง สิ่งสำคัญที่สุดที่ต้องจำไว้คือการไม่เปลี่ยนระนาบอ้างอิง การตั้งค่าของคุณอาจเป็นเรื่องยุ่งยากเล็กน้อยเนื่องจากการเปลี่ยนจากเลเยอร์ด้านล่างไปยังเลเยอร์ที่ 4 จะเพิ่มระนาบการส่งคืนอื่น บอร์ด 6 ชั้นทั่วไปมากขึ้น

1) ASignalHor 2) GND 3) ASignalVer 4) BSignalHor 5) POWER 6) BSignalVer

หากคุณต้องการระนาบเพิ่มเติมที่เล็กกว่าเช่นใต้ไมโครชิพเหล่านี้มักจะถูกวางไว้เป็นเกาะบนหนึ่งในเลเยอร์สัญญาณ หากคุณต้องการใช้เครื่องบินพลังงานมากขึ้นคุณอาจต้องคิดว่าจะเพิ่มเลเยอร์มากกว่า 10 เลเยอร์

4) ระยะห่างเครื่องบินเป็นสิ่งสำคัญและอาจมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการทำงานดังนั้นคุณควรระบุสิ่งนี้กับคณะกรรมการ หากคุณใช้ตัวอย่างสแต็ค 6 เลเยอร์ที่ฉันกล่าวถึงข้างต้นระยะห่างของ. 005.005 .040 .005 .005 (แทนที่จะเป็นสแต็กมาตรฐานที่มีระยะห่างเท่ากันระหว่างเลเยอร์) สามารถทำให้ลำดับการปรับปรุงมีขนาดใหญ่ขึ้น มันทำให้เลเยอร์สัญญาณใกล้กับระนาบอ้างอิงของพวกมัน

ใช่คุณตอบคำถามของคุณเอง สำหรับสิ่งที่คุ้มค่าทุกสิ่งที่คุณระบุไว้เป็นอย่างที่ฉันได้เรียนรู้ (การเปิดเผย: ฉันยังมีหนังสือ / อินเทอร์เน็ตที่มีการศึกษาเกี่ยวกับ EMI / SI)

ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าการข้ามแยกระนาบจะทำลายอิมพีแดนซ์ของสายตรวจ อย่างไรก็ตามสำหรับ non-stripline ตราบใดที่เครื่องบินที่อยู่ใกล้เคียงให้เส้นทางที่กลับมาไม่เสียหายคุณควรจะใช้ EMI ได้ แม้ว่าฉันจะตรวจสอบสแต็กอัพเพื่อให้แน่ใจว่าระนาบที่ไม่ขาดตอนนั้นอยู่ใกล้กับเลเยอร์สัญญาณมากขึ้น

ฉันจะไม่กังวลเกี่ยวกับกระแสย้อนกลับความถี่ต่ำในการแยก 5V ของคุณ