1.多層配線
高周波回路は高集積化と高い配線密度を持つ傾向があります。多層基板の使用は、配線だけでなく、干渉を低減する有効な手段にも必要です。PCBレイアウトステージでは、特定の数の層を持つプリント基板サイズを合理的に選択することで、中間層を最大限に活用してシールドを設定し、近くの接地をより良く実現し、寄生インダクタンスを効果的に減らし、信号伝送長を短くすることができます。、信号のクロス干渉を低減するなど。
一部のデータは、同じ材料を使用すると、4層基板のノイズが両面ボードのノイズよりも20dB低いことを示しています。しかし、問題もあります。PCBの半層の数が多いほど、製造プロセスが複雑になり、単価が高くなります。このため、PCBレイアウトを実行する際に、適切な層を持つPCBボードを選択する必要があります。合理的なコンポーネントレイアウト計画、および設計を完了するために正しい配線ルールを使用します。
2.複数の高速電子機器のピン間でのリードの曲がりが少ないほど、より良い
高周波回路の配線には完全な直線を使用するのが最適で、ターンする必要があります。45度の破線または円弧で回すことができます。この要件は、低周波回路における銅箔の定着強度を向上させるためにのみ使用され、一方、高周波回路では、この要件を満たすことができます。1つの要件は、高周波信号の外部放出と相互結合を減らすことができます。
3.高周波回路装置のピン間のリードが短いほど、より良い
信号の放射強度は、信号線のトレース長さに比例します。高周波信号リードが長いほど、近いコンポーネントとの結合が容易になります。そのため、クロック、クリスタルオシレータ、DDRデータ、LVDSライン、USBライン、HDMIライン、その他の高周波信号線などの信号は、できるだけ短くする必要があります。
4.高周波回路デバイスのピン間でリード層が交互に入るほど、より良い
いわゆる「リードの層間の交互化が少ないほど良い」ということは、コンポーネント接続プロセスで使用されるビア(Via)が少ないほど良いことを意味する。側面によると、ビアは約0.5pFの分散キャパシタンスをもたらし、ビアの数を減らすことは速度を大幅に増加させ、データエラーの可能性を減らすことができます。
5. 信号線が近距離で平行に導入する「クロストーク」に注意を払う
高周波回路配線は、信号線の近い並列ルーティングによってもたらされる「クロストーク」に注意を払う必要があります。クロストークとは、直接接続されていない信号線間の結合現象を指します。高周波信号は伝送線路に沿って電磁波の形で伝送されるため、信号線はアンテナとして機能し、伝送線路の周囲に電磁界のエネルギーが放出されます。電磁界同士の結合により、信号間に望ましくないノイズ信号が生成されます。クロストーク(クロストーク)と呼ばれます。PCB層のパラメータ、信号線の間隔、駆動端と受信端の電気特性、および信号線終端法はすべてクロストークに一定の影響を与えます。そのため、高周波信号のクロストークを低減するためには、配線時には可能な限り以下の点が必要となります。
(1)配線スペースが許せば、より深刻なクロストークで2本の配線の間に接地線または接地面を挿入し、孤立してクロストークを減らすことができます。
(2)信号線周辺の空間に時間変動電磁場がある場合、並列分布を回避できない場合、並列信号線の反対側に大きな面積の「グランド」を配置して干渉を大幅に低減することができます。
(3)配線スペースが許せば、隣接する信号線間の間隔を広げ、信号線の平行長さを短くし、クロックラインを平行ではなくキー信号線に対して垂直にしてみてください。
(4)同層の並列配線がほとんどやむを得ない場合、隣接する2つの層では、配線の方向は互いに垂直でなければならない。
(5)デジタル回路では、通常のクロック信号は、外部クロストークが高いエッジ変化が速い信号です。したがって、設計では、クロックラインは、接地線で囲まれ、より多くのグラウンドラインの穴が分散キャパシタンスを低減するために使用する必要があり、それによってクロストークを低減する必要があります。
(6)高周波信号クロックの場合は、低電圧差動クロック信号を使用してグラウンドモードをラップし、パッケージグラウンドパンチの完全性に注意を払ってください。
(7)未使用の入力端子を一時停止せず、接地するか、電源に接続したり(電源も高周波信号ループに接地)、ダングルワイヤが送信アンテナと同等であり、接地が放出を阻害する可能性があるため。この方法を使ってクロストークを排除することで、すぐに結果が得られることが実証されています。
6. 集積回路ブロックの電源ピンに高周波デカップリングコンデンサを追加する
近くの各集積回路ブロックの電源ピンに高周波デカップリングコンデンサを追加します。電源ピンの高周波デカップリングコンデンサを増やすと、電源ピン上の高周波高調波の干渉を効果的に抑制できます。
7. 高周波デジタル信号とアナログ信号アース線のアース線を分離
アナログ接地線、デジタルグランドワイヤ等を公共のグランドワイヤに接続する場合は、高周波チョーク磁気ビーズを使用して接続するか、単一点相互接続に適した場所を選択します。高周波デジタル信号の接地線の接地電位は、一般的に矛盾している。両者の間には、一定の電圧差が直接存在する場合が多い。また、高周波デジタル信号のグランドワイヤには、高周波信号の非常に豊富な高調波成分が含まれていることが多い。デジタル信号グランドワイヤとアナログ信号グランドワイヤが直接接続されている場合、高周波信号の高調波は、グランドワイヤカップリングを介してアナログ信号に干渉します。したがって、通常の状況下では、高周波デジタル信号とアナログ信号の接地線を絶縁し、適当な位置で単一点間相互接続方式を採用したり、高周波チョーク磁気ビーズ間相互接続の方法を用いることができる。
8. 配線によって形成されるループを避ける
あらゆる種類の高周波信号トレースは、可能な限りループを形成すべきではありません。回避できない場合は、ループ領域をできるだけ小さくする必要があります。
9. 良好な信号インピーダンスマッチングを確保する必要があります
信号伝送の過程において、インピーダンスが一致しない場合、信号は伝送チャネルに反映されます。反射によって合成された信号がオーバーシュートを形成し、信号が論理しきい値付近で変動します。
反射を除去する基本的な方法は、伝送信号のインピーダンスをうまく一致させる方法です。伝送線の負荷インピーダンスと特性インピーダンスの差が大きいほど、反射が大きくなり、信号伝送線の特性インピーダンスを可能な限り負荷インピーダンスに等しくする必要があります。同時に、PCB上の伝送線路は急変やコーナーを持ってはならないことに注意し、伝送線路の各点のインピーダンスを連続的に保つように努め、そうでなければ、伝送線路のセグメント間に反射が存在することに注意してください。このため、高速PCB配線中は、次の配線規則を守る必要があります。
(1)USB配線規則。USB信号差動ルーティング、ライン幅10mil、行間隔6mil、グラウンドライン、信号ライン間隔6milが必要です。
(2)HDMI配線規則。HDMI信号差動ルーティングが必要であり、線幅は10mil、行間隔は6mil、HDMI差動信号ペアの2セットの間隔は20milを超える。
(3)LVDSの配線規則。LVDS信号差動ルーティング、ライン幅7mil、行間隔6milを必要とし、目的はHDMIの差動信号インピーダンスを100+-15%オームに制御することです
(4)DDR配線規則。DDR1 トレースでは、信号ができるだけ穴を通過しないようにする必要があり、信号線は同じ幅で、ラインは等間隔です。トレースは、信号間のクロストークを減らすために2Wの原理を満たす必要があります。DDR2以上の高速デバイスの場合は、高周波データも必要です。線は信号のインピーダンスマッチングを確実にするため、長さが等しい。
10. 信号伝送の整合性を維持する
信号伝送の完全性を維持し、グランドスプリットによって引き起こされる「グラウンドバウンス現象」を防ぎます。
