O czym myśleć przy projektowaniu płytek drukowanych HF?


11

Obecnie projektuję małą płytkę drukowaną w Eagle Cad, która ma sygnał GPS 1PPS (jeden krótki impuls na sekundę) jako wejście. Czas pulset dla 1pss jest jak 1us.

Ok, wiem, że to nie jest super HF, ale nadal.

Jakie są dobre praktyki projektowania przy projektowaniu płytek drukowanych dla HF?

  • Czy zakrzywione rogi tras są lepsze niż prostopadłe?
  • Czy grubsze trasy są lepsze niż cienkie czy przeciwne?
  • Groundplane = dobra?
  • itp..


1
@Theodor, jaki jest czas narastania sygnału? To decyduje o zawartości widmowej większej niż długość sygnału.
Kortuk

Odpowiedzi:


5

Howard Johnson ma ogromną kolekcję biuletynów z zakresu szybkiego projektowania cyfrowego.

http://www.sigcon.com/pubsAlpha.htm

Jeden z moich ulubionych wyraźnie pokazuje prądy powrotne, o których wspomniał Darron. DC będzie płynąć w linii prostej (ścieżka najmniejszego oporu ; linia prosta na płaszczyźnie uziemienia), podczas gdy AC będzie płynąć pod przewodem sygnałowym (ścieżka najmniejszej indukcyjności ; odbicie lustrzane ścieżki sygnału na płaszczyźnie uziemienia) Unikaj więc, aby ścieżka powrotna przecinała podzieloną płaszczyznę, unikaj krzyżowania zbyt wielu innych szybkich ścieżek powrotnych itp. Ponadto płaszczyzny mocy mogą działać jak płaszczyzny uziemienia dla ścieżki powrotnej, a ścieżka powrotna może przeskakiwać płaszczyzny przez kondensator (pamiętaj, że cap to krótkie do wysokich częstotliwości); droga powrotna zawsze wybiera płaszczyznę najbliższą sygnałowi. http://www.sigcon.com/Pubs/news/8_08.htm

Wierzę, że są inne biuletyny. Na przykład kąty 90 stopni nie są wcale takie złe; po prostu dodają nadmiar pojemności do śladu. Przy „regularnych” wysokich prędkościach nie jest to nic wielkiego. Ale kiedy włączysz kuchenkę mikrofalową, pasożytnicza pojemność może cię dopuścić . Http://www.sigcon.com/Pubs/edn/bigbadbend.htm

Jeśli chodzi o rozmiar śledzenia, zależy to w dużej mierze od twojej kopii zapasowej. Jeśli użyjesz stałej płaszczyzny odniesienia (ziemia lub moc!), Wówczas impedancja śladu jest funkcją szerokości śladu i odległości od płaszczyzny. Jeśli nie zależy ci na impedancji, rozmiar śladu w dużej mierze nie ma znaczenia, o ile nie jest zbyt mały. Chyba że próbujesz nosić nieprzyzwoite ilości prądu (wzmacniaczy?), W takim przypadku potrzebujesz śladów wystarczająco dużych, aby się nie stopiły!

Staraj się, aby płaszczyzny sygnału sąsiadowały z płaszczyznami odniesienia. tj. w przypadku płytki 6-warstwowej, warstwy sygnałowe 1 i 3 referencyjna płaszczyzna uziemienia 2 oraz warstwy sygnałowe 4 i 6 referencyjna płaszczyzna mocy 4. Jeśli płaszczyzny sygnałowe sąsiadują ze sobą, należy uważać, aby nie było długich równoległych przebiegów, które mogłyby wywołać przesłuch. Nie ma to większego znaczenia, jeśli istnieje płaszczyzna odniesienia (chociaż prądy powrotne mogą nadal przenikać, nie jest tak źle)

Trzymaj ślady zegara i inne silne źródła hałasu jak najdalej od innych śladów, jak możesz (myślę, że zasada kciuka wynosi 5x szerokość śladu dla zegarów i 3x dla innych sygnałów przełączających).


3

Tak, to nie jest tak naprawdę HF. Nadal...

Zdecydowanie samolot naziemny.

Jedną wielką rzeczą w hałasie, jeśli coś pamiętasz, jest myślenie w kategoriach bieżących pętli. Wszystkie sygnały muszą mieć prąd powrotny, aby zakończyć pętlę. Wszystkie pozostałe są równe ... im większy obszar utworzony przez ścieżkę sygnału i jego prąd powrotny, tym więcej hałasu emitujesz i odbierasz. Tak więc, jeśli masz sygnał z przewodem uziemiającym o pół stopy dalej, będziesz wypluwał dużo hałasu i wiązał dużo zewnętrznego szumu z twoim sygnałem.

Jednym z głównych powodów, dla których płaszczyzny naziemne są bardzo bliskie ścieżki powrotnej dla sygnału. O dziwo, komponenty HF prądu powrotnego mają tendencję do podążania poniżej ścieżki śladu sygnałowego, a nie tylko prostej ścieżki przez płaszczyznę uziemienia do akumulatora / napięcia wejściowego.

Jeśli myślisz o zminimalizowaniu hałasu w kategoriach minimalizacji pętli powrotnych ... to większość innych kroków redukujących hałas staje się oczywista, jeśli nie oczywista. Na przykład, nie chcesz, aby ślad sygnału przechodził przez duże gniazdo na płaszczyźnie uziemienia, jeśli możesz temu pomóc ... ponieważ prąd powrotny będzie musiał zmienić kierunek wokół gniazda i utworzyć większy obszar pętli powrotnej. Umieszczenie śladów na płaszczyźnie podłoża może również powodować problemy z tego samego powodu. Możesz robić te rzeczy, po prostu staraj się kierować innymi sygnałami w taki sposób, aby ich nie przekraczać.

Vias są trudne. Jeśli masz typową czterowarstwową płytkę sygnał-ziemia-moc-sygnał-sygnał, to kiedy przejdziesz do dolnej warstwy przez przelotkę, wówczas komponenty HF prądu powrotnego mogą być zmuszone do objazdu najbliższego kondensatora odsprzęgającego, aby podążać poniżej ślad sygnału dolnej warstwy na płaszczyźnie mocy. Więc umieść czapki odsprzęgające stosunkowo blisko jakichkolwiek przelotek.

Na okablowaniu skręć przewody sygnałowe razem z przewodem uziemiającym. Jeśli masz kabel taśmowy, naprzemiennie uziemienie i sygnał. (Lub sygnał ziemia-sygnał-ziemia-sygnał-sygnał-ziemia -... tak, aby sygnał zawsze znajdował się obok ziemi)


2

Prawdopodobnie najlepiej, aby sygnały o wysokiej częstotliwości były jak najbardziej bezpośrednie. W miarę możliwości umieść układ scalony / komponenty, do których zamierzasz podać sygnał, tuż obok wejścia.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.