Принципы проектирования высокоскоростных печатных плат: Делайте трассы короткими и прямыми

Я никогда по-настоящему не верил в идею "меньше значит больше", пока не испытал это на себе на пикнике с друзьями. Я был "гриль-мастером", что означало, что я отвечал за приправление и жарку стейков. Я решил остановиться на простой приправе из соли и перца, и, будучи любителем соли, подумал, что предела нет. Ну, стейки получились слишком солеными для большинства моих друзей. Соленый стейк оставит неприятный привкус, так же как и высокоскоростная печатная плата с множеством длинных трасс. Длинные извилистые трассы на вашей печатной плате могут увеличить ЭМИ и обойтись вам в недвижимость. Применение принципа "меньше значит больше" путем использования коротких и прямых трасс гарантирует, что никто не найдет ваши проекты неприятными.

Длинные трассы увеличивают риск ЭМИ

Как вы знаете, при проектировании печатных плат высокой скорости часто возникают проблемы с ЭМИ. Этот риск ЭМИ может исходить от длинных трасс, которые формируют передающие или принимающие антенны. Более длинные трассы также охватывают большее расстояние, что увеличивает вероятность того, что чувствительные цепи будут затронуты по пути. Использование коротких трасс, которые идут прямым путем, поможет уменьшить риск ЭМИ как от антенн, так и от близости трасс.

Так же, как никто не солит стейк слишком сильно намеренно, никто не прокладывает трассу так, чтобы она была антенной для ЭМИ. Возможно, высокая частота изменила импеданс конденсатора, или возвратный ток создал неожиданный петлю на земляной плоскости. Какова бы ни была причина, лучший способ снизить излучение антенны - укоротить трассы. Антенны могут передавать или принимать, поэтому трассы как в "шумных", так и в "тихих" цепях следует укорачивать. Меньшая антенна всегда будет излучать или принимать меньше, чем большая антенна.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

Сами по себе трассы не единственное на печатной плате высокой скорости, что может излучать ЭМИ. Промежутки в земляной плоскости также будут действовать как антенны, когда через них проходит трасса. Держите трассы короткими и прямыми, но не за счет пересечения промежутков в земляной плоскости.

Трасса через весь континент определенно будет слишком длинной.

Длинные трассы обходятся дороже

Чем длиннее трасса, тем больше места она займет. Меньше трассы означает больше денег.

Дизайнеры печатных плат всегда сталкиваются с задачей делать устройства меньше, поэтому я добавлю к проблеме требование делать трассы короче. Трасса не только займет место, но и потребует больше пространства для зазора вокруг трассы. Бухгалтера вашей компании могут уже быть, как говорят молодые, "солеными". Не делайте их еще более солеными, заставляя платить за чрезмерно большую печатную плату.

Прокладывайте трассы прямо и думайте, прежде чем маршрутизировать.

Как укоротить трассы

Лучший способ укоротить длину высокоскоростной трассы - это тщательно спланировать расположение на вашей печатной плате. Размещайте высокоскоростные системы рядом друг с другом и приемники рядом с соответствующими входами.

Хорошая компоновка печатной платы может помочь решить проблемы еще до их возникновения. Размещение высокоскоростных систем рядом друг с другом позволит вам начать проектирование с короткими длинами трасс. Особенно важно держать путь от источника сигнала к приемнику как можно короче, поскольку именно эта линия может внести наибольшее количество "шума" в систему. Кроме того, размещение высокоскоростных компонентов в непосредственной близости друг от друга уменьшит влияние любого излучаемого ЭМИ на другие цепи. Закройте пробел перед тем, как провести первую трассу.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Эти принципы проектирования схем могут показаться очевидными, но их реализация может быть утомительной. К счастью, ваше программное обеспечение для проектирования печатных плат может помочь вам. Попробуйте использовать цветовую кодировку для высокоскоростных систем, чтобы легче отслеживать компоненты и трассы. Программное обеспечение с хорошими функциями трассировки также облегчит вам задачу прокладки или перепрокладки трасс по кратчайшему возможному пути. Как раз так случилось, что Altium Designer^® уже имеет документацию, показывающую, как использовать цветовую кодировку компонентов, и как располагать трассы.

После того как я переборщил на пикнике с принципом "меньше значит больше", я стал гораздо осторожнее приправлять стейки. Учитесь на моих ошибках и применяйте принцип "меньше значит больше" к вашим высокоскоростным печатным платам, прежде чем длинные трассы оставят неприятный привкус. Правильно прокладывайте трассы с помощью экспертных инструментов и ресурсов.

Есть вопросы о правилах проектирования высокоскоростных печатных плат? Обратитесь к эксперту в Altium.