地面连接Multi-board设计和高速信号

我最近得到了一个脱水机为我的厨房。正是这种大规模的、笨重的箱子会产生很多美味的薯片之类的东西,墨西哥胡椒粉,fresh-foraged蘑菇。当然,我想知道有多少董事会内部如果我了如果一个董事会控制整个生产过程或如果有一些保持起来和跟踪独立之类的热管理和必要的传感器。

从电视到笔记本电脑,我们的许多最喜欢的消费电子产品是真的multi-board系统。打开你的笔记本或桌面,你会发现一个丰富的multi-board系统电缆和车载连接器连接你的主板和外围设备系统。与计算机外围设备运行速度更快,适当的接地和维护清洁高速信号multi-board设计是至关重要的维持误比特率(BER)值低,通过电磁兼容测试。

高速设计在每一个董事会

个人董事会在multi-board系统应该被设计在高速系统确保信号的完整性。高速信号在董事会应该被路由到防止串扰和响由于输电线路的影响,以及有适当的、不间断的返回路径保持信号完整性。接地也是一个重要的问题在一个单独的董事会,但它变得更加重要,高速信号发送董事会之间multi-board系统的一部分。

高速设计中的重要的一点,很多新手设计师小姐是这样的:数据传输速率不确定董事会是否归类为高速。相反,开关速度开关状态之间是分类董事会高速。

现代数字集成电路正在成功地造出了更小,从而降低栅极电容和开关时间。即使你正在与一个通信协议较低数据率如串行外围接口(SPI)总线,新的数字集成电路开关足够快为你的设备将归类为高速设备。

记住这一点,你需要检查你的互连长度对电路中的开关时间在设计你的董事会。如果信号上升时间的25%(10%对90%)小于传播延迟以及跟踪,跟踪将作为输电线路,和您需要跟踪源和负载阻抗匹配,在源或负载添加终止,或使用阻抗控制设计,确保跟踪源和负载阻抗匹配。这将防止反射,导致数字信号振铃。

当路由信号网络与并行数据,你需要确保你的信号网络内同步预防时机倾斜。时间内斜应该补偿个人董事会,以及董事会之间,以免导致高误码率值同步信号。这需要在净信号长度匹配的痕迹,包括微分之间的长度匹配对。小心微分对和试图执行对称路由和长度匹配方案。

确保适当的跟踪路由设计是我最喜欢的任务之一

接地Multi-board设计和高速信号

当路由板之间的高速信号在multi-board系统中,您将需要设计你有可靠的连接,这样你的信号返回路径回到地面。如果你忽视这一点,那么你的返回信号将被迫采取长路线通过地面连接目标板上,通过电源或底盘,成源。从本质上说,您已经创建了一个巨大的环形天线,和您的系统不可能通过EMC检查。

最简单的方法是用两块板之间的微分信号在发送信号。然而,这需要组件两端董事会支持微分信号,这并不总是可能的。这并不适应每一个通信协议(例如I2C,)。

微分信号是不可能的,您将需要利用源和目标板上的地平面之间提供一个返回路径路由的信号。考虑,例如,两个板连接到一个电源。源板提供了一些处理一个FPGA或其他组件,指路牌包含一些外围组件,需要得到一些数据。

为了提供一个简单的返回路径之间的信号路由这些木板,您将需要包括一个接地连接在你运行的连接。你可以连接一个针连接器在源董事会源董事会的地平面。然后,您将需要做同样的目标板上的连接器。

从本质上说,你现在有一个接地连接在连接电缆,引用同一个平面作为你的信号。参考这个选择是极其重要的:你必须引用该接地连接到相同的参考面作为信号,否则风险创建地面循环。如果你有别针备用,最好将多个理由之间的连接板,最好是在相邻的信号,因为这将减少地面反弹在高速切换。

你的计算机外围设备可以使用多个接地信号board-to-board接口

标准协议并行数据实际上是设计时考虑到这个接地方案。如果你看一下规格标准协议,如DDR4或作为PCIe,你会发现这些multi-board接口是专门设计的销布局与多个接地线的接口以提供多个返回路径的信号连接。

使用正确的PCB布局和设计软件全套的设计工具很容易包括这里讨论multi-board系统重要的设计特性。的设计特点快板PCB设计者套件允许您实现单板的重要高速设计规则和multi-board系统。

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