High Speed ​​PCB Stack Design

Med fremkomsten af ​​informationsalderen bliver brugen af ​​pcb-tavler mere og mere omfattende, og udviklingen af ​​pcb-tavler bliver mere og mere kompleks.Efterhånden som elektroniske komponenter er arrangeret mere og mere tæt på printet, er elektrisk interferens blevet et uundgåeligt problem.Ved design og anvendelse af flerlagstavler skal signallaget og effektlaget adskilles, så udformningen og arrangementet af stakken er særlig vigtig.Et godt designskema kan i høj grad reducere indflydelsen af ​​EMI og krydstale i flerlagstavler.

Sammenlignet med almindelige enkeltlagstavler tilføjer designet af flerlagstavler signallag, ledningslag og arrangerer uafhængige strømlag og jordlag.Fordelene ved multi-layer boards afspejles hovedsageligt i at give en stabil spænding til digital signalkonvertering og jævnt tilføje strøm til hver komponent på samme tid, hvilket effektivt reducerer interferensen mellem signaler.

Strømforsyningen bruges i et stort område af kobberlægning og jordlaget, hvilket i høj grad kan reducere modstanden af ​​strømlaget og jordlaget, så spændingen på strømlaget er stabil, og hver signallinjes egenskaber kan garanteres, hvilket er meget gavnligt for impedans- og krydstalereduktion.Ved design af high-end printkort er det klart fastlagt, at mere end 60% af stableordningerne skal bruges.Flerlagstavler, elektriske egenskaber og undertrykkelse af elektromagnetisk stråling har alle uforlignelige fordele i forhold til lavlagstavler.Med hensyn til omkostninger, generelt set, jo flere lag der er, jo dyrere er prisen, fordi prisen på printpladen er relateret til antallet af lag og tætheden pr. arealenhed.Efter at have reduceret antallet af lag, vil ledningspladsen blive reduceret, hvorved ledningstætheden øges., og opfylder endda designkravene ved at reducere linjens bredde og afstand.Disse kan øge omkostningerne passende.Det er muligt at reducere stablingen og reducere omkostningerne, men det gør den elektriske ydeevne dårligere.Denne form for design er normalt kontraproduktivt.

Ser man på PCB-mikrostrip-ledningerne på modellen, kan jordlaget også betragtes som en del af transmissionslinjen.Det jordede kobberlag kan bruges som en signallinjesløjfebane.Strømplanet er forbundet til jordplanet gennem en afkoblingskondensator, i tilfælde af AC.Begge er ækvivalente.Forskellen mellem lavfrekvente og højfrekvente strømsløjfer er det.Ved lave frekvenser følger returstrømmen den mindste modstands vej.Ved høje frekvenser er returstrømmen langs vejen med mindst induktans.Strømmen vender tilbage, koncentreret og fordelt direkte under signalsporene.

I tilfælde af høj frekvens, hvis en ledning lægges direkte på jordlaget, selvom der er flere sløjfer, vil strømmen returnere tilbage til signalkilden fra ledningslaget under den oprindelige vej.Fordi denne vej har den mindste impedans.Denne form for brug af stor kapacitiv kobling til at undertrykke det elektriske felt og den minimale kapacitive kobling til at undertrykke det magnetiske anlæg for at opretholde lav reaktans, vi kalder det selvafskærmning.

Det kan ses af formlen, at når strømmen løber tilbage, er afstanden fra signallinjen omvendt proportional med strømtætheden.Dette minimerer sløjfearealet og induktansen.Samtidig kan det konkluderes, at hvis afstanden mellem signallinjen og sløjfen er tæt, er strømmene af de to ens i størrelse og modsat retning.Og det magnetiske felt, der genereres af det ydre rum, kan forskydes, så den eksterne EMI er også meget lille.I stabledesignet er det bedst at få hvert signalspor til at svare til et meget tæt jordlag.

I problemet med krydstale på jordlaget skyldes krydstale forårsaget af højfrekvente kredsløb hovedsageligt induktiv kobling.Ud fra ovenstående strømsløjfeformel kan det konkluderes, at sløjfestrømmene genereret af de to signallinjer tæt på hinanden vil overlappe hinanden.Så der vil være magnetisk interferens.

K i formlen er relateret til signalets stigetid og længden af ​​interferenssignallinjen.I stak-indstillingen vil en afkortning af afstanden mellem signallaget og jordlaget effektivt reducere interferensen fra jordlaget.Ved udlægning af kobber på strømforsyningslaget og jordlaget på PCB-ledningerne vil der opstå en adskillelsesvæg i kobberudlægningsområdet, hvis du ikke er opmærksom.Forekomsten af ​​denne form for problemer skyldes højst sandsynligt den høje tæthed af gennemgangshuller eller det urimelige design af gennemgangsisolationsområdet.Dette sænker stigetiden og øger sløjfeområdet.Induktansen øges og skaber krydstale og EMI.

Vi bør gøre vores bedste for at sætte butikshovederne op i par.Dette er under hensyntagen til balancestrukturkravene i processen, fordi den ubalancerede struktur kan forårsage deformation af printkortet.For hvert signallag er det bedst at have en almindelig by som interval.Afstanden mellem high-end strømforsyningen og kobberbyen er befordrende for stabilitet og reduktion af EMI.I højhastighedskortdesign kan redundante jordplaner tilføjes for at isolere signalplaner.


Indlægstid: 23. marts 2023