Manter a qualidade do projeto de PCB de alta velocidade, do driver ao coletor, na PCB não é uma tarefa fácil. Um dos problemas mais desafiadores é lidar com o adiamento e os erros de atrasos relativos. Para lidar com os atrasos, precisamos entender como calcular o comprimento de acompanhamento a partir do atraso de tempo e como executar a direção do suporte da PCB conforme necessário. Deixe-me mostrar o procedimento. PCB de alta frequência o design também requer seleção material para PCB.
Encontrando um projeto de PCB de alta velocidade
De acordo com a ciência dos materiais, o sinal rápido viaja no vácuo ou pelo ar a uma velocidade semelhante à da luz.
Procurando por design de PCB de alta velocidade:
Segundo a ciência dos materiais, os sinais eletromagnéticos viajam no vácuo ou no ar a uma velocidade semelhante à da luz, ou seja:
Vc = 3 x 108 m/s = 186,000 milhas/s = 11.8 polegadas/ns
Devido à influência da constante dielétrica (Er) do material do PCB, o sinal passa pela linha de transmissão do PCB a uma velocidade mais lenta. Além disso, a estrutura da linha de transmissão também afeta a velocidade do sinal.
Existem duas estruturas gerais de PCB:
- strip-tease
- microstrip
As equações para calcular a velocidade do sinal em um PCB de alta frequência são fornecidas abaixo:
Onde:
Vc é a velocidade da luz no vácuo ou no ar
Er é a estabilidade dielétrica do material do PCB
Ereffis o dielétrico convincente consistente para microtiras; seu valor está entre um e Er, e é dado aproximadamente por:
Ereff≈ (0.64 Er+ 0.36) (1c)
Figurando o atraso de geração (TPD)
O diferimento da propagação é o tempo que um sinal leva para aumentar ao longo de uma unidade de comprimento da linha de transmissão.
Veja como determinamos o atraso de difusão a partir dos seguintes comprimentos e outros métodos:
Onde: símbolo de velocidade relativa à linha de transmissão
No vácuo ou no ar, ele sobe para 85 picossegundos por polegada (ps/in).
Em linhas de transmissão de PCB, o atraso de geração é dado por:
Como escolher o material de design de PCB de alta velocidade
Antes de selecionar o material de PCB de alta velocidade para o seu projeto de PCB rápido, é essencial determinar o valor (ou as qualidades) de DK e Z0 para a sua linha (ou linhas) de transmissão. O seu programa de construção de PCB de alta velocidade pode permitir que você defina essas qualidades e as incorpore como parte do(s) arquivo(s) de projeto para o seu contratante (CM). Caso contrário, existem diagramas de DK e minicomputadores de impedância online para ajudá-lo a encontrar as melhores qualidades possíveis. Agora você está pronto para implementar a solução de 2 etapas para suas escolhas de material de construção de PCB rápido!
Etapa 1: Selecione os tipos de materiais do painel
Selecione o tipo de material recomendado para PCBs de alta frequência. Isso inclui a escolha dos materiais central, pré-impregnado e substrato. Você pode se beneficiar do desenvolvimento híbrido, onde o material da camada de sinal é selecionado para alta frequência. No entanto, diferentes camadas podem utilizar materiais diferentes para reduzir os custos dos fabricantes.
Etapa 2: Selecione as espessuras do material da placa e as cargas de cobre
Utilize suas qualidades determinadas ou preferidas para DK e Z0 para escolher a espessura e as cargas de cobre. Certifique-se de manter a consistência da impedância em todas as vias de sinal. Seu CM deve ser parte do seu processo de seleção de materiais, pois as etapas de fabricação da placa e montagem de PCB podem exigir ajustes em suas determinações antes que suas placas possam ser fabricadas. A Rhythm Automation, líder do setor em montagem rápida e precisa de modelos de PCB, está pronta para colaborar com você e ajudá-lo a aprimorar o processo de seleção de materiais.
Além disso, para ajudar você a começar da melhor maneira, fornecemos dados para o seu DFM e permitimos que você visualize e baixe documentos DRC com facilidade. Se você for um cliente Altium, poderá adicionar esses documentos permanentemente ao seu software de construção de PCB.
Se você estiver pronto para elaborar seu plano, experimente nossa ferramenta de demonstração para transferir seus documentos CAD e BOM. Se precisar de mais informações sobre um plano rápido de PCB ou para fazer determinações de materiais para sua placa, entre em contato conosco.
Casamento de impedância em projeto de PCB de alta velocidade
Não se trata principalmente de observar a frequência, mas sim a inclinação da borda do sinal, ou seja, o tempo de subida/descida do sinal. Geralmente, considera-se que, se o tempo de subida/descida do sinal (entre 10% e 90%) for inferior a várias vezes o atraso do fio, ele é rápido. O sinal deve se concentrar na questão da coordenação de impedância. O atraso do fio é normalmente de 150 ps/polegada.
Método de correspondência de impedância padrão
1. Correspondência de terminais de casal:
Sob a condição de que a impedância da fonte do sinal seja menor que a impedância de marca registrada da linha de transmissão, um resistor R é associado em um arranjo entre a extremidade da fonte do sinal e a linha de transmissão, de modo que a impedância de saída da extremidade da fonte coordene a impedância de marca registrada da linha de transmissão, e o sinal refletido da extremidade da pilha seja abafado. Ocorreu re-reflexão.
2. Correspondência de terminais paralelos:
Para situações em que a impedância da fonte de sinal é baixa, a impedância de informação da extremidade da pilha é coordenada com a impedância de marca da linha de transmissão, expandindo a obstrução paralela, para eliminar a reflexão na extremidade da pilha. A estrutura de execução é separada em duas
Diretriz de escolha de obstrução de coordenação: Para a situação de uma alta impedância de informação do chip, para uma estrutura de oposição solitária, a estimativa de oposição paralela do terminal de heap deve ser próxima ou equivalente à impedância de marca registrada da linha de transmissão; para a estrutura de obstrução dupla, cada estimativa de obstrução paralela é o dobro da impedância de marca registrada da linha de transmissão.
O benefício da coordenação de extremidades paralelas é primário e direto. A desvantagem notável é que ela permitirá a utilização do controle CC: a utilização do controle CC do modo de obstrução única está firmemente identificada com o ciclo de obrigação do sinal; o modo de oposição binária depende se o sintoma é alto ou baixo. Há utilização do controle CC; no entanto, a corrente não é exatamente 50% do resistor único. Além disso, as diretrizes de projeto de PCB de alta velocidade são suficientes para orientá-lo.
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