Höghastighets PCB Stack Design

Med intåget av informationsåldern blir användningen av kretskort allt mer omfattande, och utvecklingen av kretskort blir mer och mer komplex.Eftersom elektroniska komponenter är ordnade allt tätare på kretskortet, har elektriska störningar blivit ett oundvikligt problem.Vid design och tillämpning av flerskiktskort måste signalskiktet och kraftskiktet separeras, så designen och arrangemanget av stacken är särskilt viktigt.Ett bra designschema kan avsevärt minska påverkan av EMI och överhörning i flerskiktskort.

Jämfört med vanliga kort med ett lager lägger utformningen av kort med flera lager signallager, ledningslager och arrangerar oberoende kraftlager och jordlager.Fördelarna med flerskiktskort återspeglas huvudsakligen i att tillhandahålla en stabil spänning för digital signalomvandling, och jämnt lägga till effekt till varje komponent samtidigt, vilket effektivt minskar interferensen mellan signaler.

Strömförsörjningen används i ett stort område av kopparläggning och jordskiktet, vilket avsevärt kan minska motståndet hos kraftskiktet och jordskiktet, så att spänningen på kraftskiktet är stabil, och egenskaperna för varje signallinje kan garanteras, vilket är mycket fördelaktigt för impedans- och överhörningsreduktion.Vid utformningen av avancerade kretskort har det tydligt fastställts att mer än 60 % av staplingsscheman ska användas.Flerskiktskort, elektriska egenskaper och undertryckande av elektromagnetisk strålning har alla ojämförliga fördelar jämfört med lågskiktskort.Kostnadsmässigt, generellt sett, ju fler lager det finns, desto dyrare är priset, eftersom kostnaden för PCB-kortet är relaterad till antalet lager och densiteten per ytenhet.Efter att ha minskat antalet lager kommer ledningsutrymmet att minskas, vilket ökar ledningstätheten., och till och med uppfylla designkraven genom att minska linjens bredd och avstånd.Dessa kan öka kostnaderna på lämpligt sätt.Det går att minska staplingen och minska kostnaden, men det gör den elektriska prestandan sämre.Denna typ av design är vanligtvis kontraproduktiv.

Om man tittar på PCB-mikrostrip-ledningarna på modellen kan jordskiktet också betraktas som en del av transmissionsledningen.Det jordade kopparskiktet kan användas som en signallinjeslinga.Kraftplanet är anslutet till jordplanet genom en frånkopplingskondensator, i fallet med AC.Båda är likvärdiga.Skillnaden mellan lågfrekventa och högfrekventa strömslingor är den.Vid låga frekvenser följer returströmmen vägen med minsta motstånd.Vid höga frekvenser är returströmmen längs vägen med minsta induktans.Strömmen återvänder, koncentrerad och fördelad direkt under signalspåren.

Vid hög frekvens, om en ledning läggs direkt på jordskiktet, även om det finns fler slingor, kommer strömreturen att flöda tillbaka till signalkällan från ledningsskiktet under ursprungsvägen.Eftersom denna väg har minst impedans.Denna typ av användning av stor kapacitiv koppling för att undertrycka det elektriska fältet och den minsta kapacitiva kopplingen för att undertrycka den magnetiska anläggningen för att upprätthålla låg reaktans, vi kallar det självskärmande.

Det kan ses av formeln att när strömmen flyter tillbaka är avståndet från signalledningen omvänt proportionellt mot strömtätheten.Detta minimerar slingarean och induktansen.Samtidigt kan man dra slutsatsen att om avståndet mellan signallinjen och slingan är nära, är strömmarna för de två lika i storlek och motsatt riktning.Och det magnetiska fältet som genereras av det yttre utrymmet kan förskjutas, så den externa EMI är också mycket liten.I stackdesignen är det bäst att låta varje signalspår motsvara ett mycket nära marklager.

I problemet med överhörning på jordskiktet beror överhörningen som orsakas av högfrekvenskretsar huvudsakligen på induktiv koppling.Från ovanstående strömslingformel kan man dra slutsatsen att slingströmmarna som genereras av de två signallinjerna nära varandra kommer att överlappa varandra.Så det blir magnetisk störning.

K i formeln är relaterad till signalens stigtid och längden på interferenssignallinjen.I stackinställningen kommer att förkorta avståndet mellan signallagret och marklagret effektivt minska interferensen från marklagret.När du lägger koppar på strömförsörjningsskiktet och jordskiktet på PCB-ledningarna kommer en separationsvägg att dyka upp i kopparläggningsområdet om du inte är uppmärksam.Förekomsten av denna typ av problem beror med största sannolikhet på den höga tätheten av via-hål, eller den orimliga utformningen av via-isoleringsområdet.Detta saktar ner stigtiden och ökar looparean.Induktansen ökar och skapar överhörning och EMI.

Vi bör göra vårt bästa för att ställa upp butikshuvudena i par.Detta med hänsyn till balansstrukturkraven i processen, eftersom den obalanserade strukturen kan orsaka deformation av kretskortkortet.För varje signallager är det bäst att ha en vanlig stad som intervall.Avståndet mellan den avancerade strömförsörjningen och kopparstaden bidrar till stabilitet och minskning av EMI.I höghastighetskortdesign kan redundanta jordplan läggas till för att isolera signalplan.


Posttid: Mar-23-2023