Cosa pensare quando si progettano PCB HF?

Attualmente sto progettando un piccolo PCB in Eagle Cad con un segnale GPS 1PPS (un breve impulso al secondo) come input. Il pulsetime per 1pss è qualcosa come 1us.

Ok, lo so che non è super HF ma comunque.

Quali sono le buone pratiche di progettazione nella progettazione di PCB per HF?

• Gli angoli di percorso curvi sono meglio di quelli perpendicolari?
• I percorsi più spessi sono meglio di sottili o opposti?
• Groundplane = buono?
• eccetera..

Howard Johnson ha una vasta collezione di newsletter sul design digitale ad alta velocità.

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

Uno dei miei preferiti dimostra visibilmente le correnti di ritorno citate da Darron. DC scorrerà in linea retta (il percorso di minor resistenza ; una linea retta sul piano di massa), mentre AC scorrerà sotto il conduttore del segnale (il percorso di minima induttanza ; un'immagine speculare del percorso del segnale sul piano di terra) Quindi evita che quel percorso di ritorno attraversi un piano diviso, evita che attraversi troppi altri percorsi di ritorno ad alta velocità, ecc. Inoltre, i piani di potenza possono agire come piani di terra per un percorso di ritorno e il percorso di ritorno può saltare gli aerei attraverso un condensatore (ricorda, il limite è da corto a alte frequenze); il percorso di ritorno sceglie sempre il piano più vicino al segnale. http://www.sigcon.com/Pubs/news/8_08.htm

Credo che ci siano altre newsletter. Ad esempio, gli angoli di 90 gradi non sono poi così male; aggiungono semplicemente capacità in eccesso alla traccia. Alle frequenze "normali" ad alta velocità, questo non è un grosso problema. Ma quando colpisci il microonde, la capacità parassita può farti entrare . Http://www.sigcon.com/Pubs/edn/bigbadbend.htm

Per quanto riguarda le dimensioni della traccia, questo dipende in gran parte dal tuo stackup. Se si utilizza un piano di riferimento solido (terra o potenza!), L'impedenza della traccia è una funzione della larghezza della traccia e della distanza dal piano. Se non ti interessa l'impedenza, la dimensione della traccia non ha importanza, a condizione che non sia troppo piccola. A meno che tu non stia cercando di trasportare quantità oscene di corrente (amplificatori?), Nel qual caso hai bisogno di tracce abbastanza grandi da non sciogliersi!

Cerca di mantenere i piani di segnale adiacenti ai piani di riferimento. vale a dire per una scheda a 6 strati, i livelli di segnale 1 e 3 riferimento piano di terra 2 e i livelli di segnale 4 e 6 riferimento potenza piano 4. Se i piani di segnale sono adiacenti, fare attenzione che non vi siano lunghe piste parallele che potrebbero indurre il cross-talk. Questo è meno preoccupante se c'è un piano di riferimento (anche se le correnti di ritorno possono ancora dialogare, non è così male)

Mantenere tracce di clock e altre forti fonti di rumore il più lontano possibile da altre tracce (penso che la regola empirica sia 5 volte la larghezza della traccia di distanza per gli orologi e 3 volte per altri segnali di commutazione).

Sì, non è proprio HF. Ancora...

Piano terra, sicuramente.

L'unica cosa importante del rumore se ricordi qualcosa è pensare in termini di loop attuali. Tutti i segnali devono avere corrente di ritorno che ritorna per completare un loop. A parità di tutto il resto ... maggiore è l'area formata dal percorso del segnale e dalla sua corrente di ritorno, più rumore emetterai e riceverai. Quindi, se hai un segnale con un filo di terra a mezzo metro di distanza, spargerai molto rumore e accopperai molto rumore esterno al tuo segnale.

Uno dei motivi principali per gli aerei di terra è che forniscono un percorso di ritorno molto vicino per il segnale. Stranamente, i componenti HF della corrente di ritorno tendono a seguire sotto il percorso della traccia del segnale e non solo il percorso diritto attraverso un piano di massa alla batteria / tensione di ingresso.

Se pensi di minimizzare il rumore in termini di minimizzare i circuiti di ritorno ... allora la maggior parte degli altri passaggi di riduzione del rumore diventano autoesplicativi se non evidenti. Ad esempio, non vuoi avere una traccia del segnale che attraversi un grande slot sul piano di massa se puoi aiutarlo ... poiché la corrente di ritorno dovrà deviare attorno allo slot e creare un'area di loop di ritorno più grande. Anche mettere tracce sul piano di terra può causare problemi per lo stesso motivo. Puoi fare queste cose, devi solo fare del tuo meglio per indirizzare altri segnali in modi che non li attraversano.

I pregiudizi sono difficili. Se si dispone di una tipica scheda a 4 strati segnale-terra-potenza-segnale, quando si passa allo strato inferiore attraverso una via, è possibile che i componenti HF della corrente di ritorno debbano deviare al condensatore di disaccoppiamento più vicino per seguire sotto la traccia del segnale dello strato inferiore sul piano di potenza. Quindi, posiziona i cappucci di disaccoppiamento relativamente vicino a qualsiasi via.

Sul cablaggio, attorcigliare i fili del segnale con un filo di terra. Se hai un cavo a nastro, terra e segnale alternati. (O segnale-terra-segnale-terra-segnale-segnale-terra -... in modo che un segnale sia sempre vicino a una terra)

Probabilmente è meglio mantenere i segnali ad alta frequenza il più diretti possibile. Posizionare l'IC / i componenti in cui si intende alimentare il segnale proprio accanto all'ingresso, ove possibile.