设计PCB阻抗控制的建议
关键的外卖
定义阻抗控制
电路板层分层盘旋飞行
设置PCB设计工具有效的阻抗控制跟踪路由
一个放置和路由电路板
正如他们所说,一切要付出代价的。我们都享受大量的计算能力,智能手机放在我们的手的手掌,但是这个功能的价格是一个巨大的设计复杂性的增加。高频率、更快的设备切换速度和量的升高噪声和干扰使PCB布局更复杂的工程师解决信号完整性问题的设计。
我们可以不再考虑电路板跟踪路由简单的点对点连接。至关重要的是,布局设计者理解关键的净需求相应的电路设计和布局。这些痕迹必须被视为输电线路和配置,路由优化阻抗控制,以确保他们提供最清晰的信号质量和完整的数据完整性。要做到这一点,这里有更多的细节在PCB阻抗控制电路板布局。
PCB阻抗控制的必要性
电容和电感的组合创建反对电流被称为阻抗。所有的电线和痕迹在PCB设计将产生一些阻抗,以欧姆。由于不同的环境分布在一个电路板,阻抗值可以改变或被视为“不受控制的。“虽然不可控阻抗可能不是一个问题对于许多电路PCB,它可以极大地影响高频信号。
在更高的频率,信号的行为更像高速输电线路而不是常规的点对点的连接。这些信号的成功取决于他们清楚源和负载之间的传输和接收。然而,不同阻抗值在整个路由跟踪,信号可以反映和旅行在原始信号的方向相反。这种反射将重叠本身初始信号,造成失真,导致改变信号发射机和接收机之间的配置文件。这种扭曲会降低信号的完整性,也许,它未能履行其预期功能。
防止这样的信号完整性问题,高频传输线电路必须穿过整个线控制阻抗值均匀地痕迹。这是通过控制的几何形状进行跟踪和环境跟踪路由。通过指定其路由跟踪控制宽度和铜重量,而环境是通过仔细控制包含跟踪的介电材料的选择适当的Dk(介电常数)值。同样重要的是配置与专用路由层板层分层盘旋飞行控制阻抗线旁边,或者夹在两个地面的飞机。这是通常被称为一个微带或带状线配置。最后,控制阻抗环境调节介质之间的间距痕迹和飞机以及间隔其他痕迹。
接下来,我们将更深入的PCB板层分层盘旋飞行的阻抗控制路由。
微分对电路板的路由
设置PCB层分层盘旋飞行阻抗控制的路由
正如我们所见,控制路由敏感痕迹的阻抗取决于下列因素:
跟踪几何:铜的截面体积在跟踪必须精心挑选,同时跟踪宽度和厚度(铜重量)必须考虑到阻抗计算。
间距:最后一部分之间的垂直间距计算信号的跟踪和相邻地面飞机和间隔其他信号的痕迹。
成功地控制输电线路的阻抗路由、介质板材料必须匹配的几何痕迹。这可能需要特定的材料类型为PCB制造和调整跟踪几何和间距值。的Dk值介电材料将随频率,因此每个板的阻抗计算将根据电路的频率不同。设计者可以使用在线计算器来确定董事会层分层盘旋飞行,加上大多数PCB设计系统包括自己的阻抗计算器。此外,电路板制造商通常可以帮助这些计算。
PCB制造商了解板材料和电路之间的关系需要建立多个高速设计由于其经验。他们可以帮助你的板层分层盘旋飞行配置,只要他们有以下数据:
- 单端和差分对的目标阻抗阻抗控制路由板。
- 所需的板层的阻抗控制路由。
- 目标板材料。
根据这些信息,电路板制造商往往建议董事会层分层盘旋飞行配置最有效的为你的设计。许多制造商也可以直接交换这个PCB层数据与CAD系统,以减少潜在的错误和增加你的设计时间。
让我们看看如何设置您的PCB设计最有效的路由系统PCB输电线路的阻抗控制。
约束管理器从节奏快速的被用来设置为diff对设计规则
使用设计的全部功能在你的布局工具
层宽度,材料的选择和配置的层PCB分层盘旋飞行控制阻抗都很重要。然而,除了分层盘旋飞行,其他参数的设计应该建立帮助控制阻抗路由。其中一些参数直接相关,如跟踪宽度和间距,而其他人会简化你的布局工作。
示意图
花时间确保充分准备在你开始布局示意图。显然,示意图将继续改变了设计改进和改变,但它应该准备好与PCB布局数据库同步。这包括批准和更新,确保其组件控制阻抗信号分为微分双或单端网,和一些基本的规则和类输入到数据库中。
设计参数
很多设计师把参数默认设置,但修改这些适合你个人喜好在布局可以使你的工作更容易。选择净颜色,填充模式,强调的只是一些变化,可以提高你的效率的工具。其他包括度量单位、网格、文本显示,甚至如何配置工具栏和命令。
设计约束
PCB CAD工具应该有一个全面的系统的设计规则和约束,将允许您设置规则为你控制阻抗跟踪路由。例如,在节奏快速的PCB的编辑器中,您可以设置各种网类和规则信号PCB设计需求。其中之一,如上图所示,是微分对在设计。快板允许您设置的所有相关的路由规则,包括跟踪宽度和间距,来满足他们的电力需求。
路由的命令
有许多跟踪路由特性的PCB布局系统。跟踪路由到指定的长度,可以添加曲线,幻灯片,或在特定模式或拓扑路由。对于阻抗控制路由,需要路由跟踪的能力在一个特定宽度、间距,并在指定层。路由功能在你的布局工具可以很容易地适应这种结合已经建立了设计规则和约束。你的布局工具也会自动路由功能路线微分对对,你可以看到下面的图片。这些功能将会节省你的时间和困难路线一起手动同时保持所需的间距。
这只涉及几个今天许多在PCB布局设计能力的工具。作为CAD系统不断改善,我们将不断改进和升级,以缓解设计师处理PCB阻抗控制的工作流。例如,这里有几个先进的特性,可以帮助。
差的一个例子对路由通过自动跟踪路由功能
有用的先进功能的PCB设计工具
帮助设计师解决信号完整性问题,而他们提出PCB设计、节奏提供了阿森纳的工程软件的另一个有用的工具。阻抗分析工作流顶部的视频所示本文的允许设计师来分析他们的网找到潜在的SI问题至关重要。纠正后,第二次运行的分析将展示的变化提高了信号完整性。
我们前面提到的重要性与PCB制造商沟通交换关键板层分层盘旋飞行信息。节奏也帮助这个地区,进出口板层的功能分层盘旋飞行信息在ipc - 2581格式。这允许您类似的装备制造商合作,把他们的数据直接进入您的设计。而不是依靠口头或书面交流,你可以把design-ready数据板层分层盘旋飞行,导电和绝缘材料定义、涂料、和其他重要物理PCB的特性。
了解更多关于董事会层分层盘旋飞行策略,请看看我们的电子书在分层盘旋飞行成本方案和DFM的考虑。
如果你想了解更多关于节奏是如何对你的解决方案,跟我们的专家团队。