Высокоскоростные печатные платы. Сохранение целостности электрических сигналов и электропитания

Прочитав книгу вы познакомитесь с понятиями:

– электромагнитное поле и электромагнитная волна,

– цифровой сигнал,

– пассивные элементы и типовые звенья на их основе,

– линия передачи,

– волновое сопротивление линии передачи,

– однородность линии передачи,

– виды и причины неоднородностей линии передачи,

– методы согласования сопротивлений,

– собственная частота резонанса линии передачи,

– скорость распространения электромагнитной волны

в различных средах и типах линий передачи,

– матрица конденсаторов для снижения уровня шумов, "дребезга земли" и "эффекта хлопающих крыльев" в системе электропитания печатной платы.

Вы узнаете почему «нельзя» и в каких случаях «можно»:

– использовать длинные проводники,

– трассировать соседние проводники близко друг к другу

– располагать сигнальные проводники близко

к проводникам или полигонам земли и питания,

– изменять ширину проводника по ходу трассы,

– допускать разрывы полигона земли (опорного слоя)

под сигнальными проводниками или линиями передачи,

– допускать изгибы проводников,

– допускать создание «контуров» и «петель»,

– допускать установку переходных отверстий,

– допускать ветвление проводников.

Вы научитесь:

– применять методы согласования сопротивлений,

– организовывать однородные линии передачи,

– организовывать стек печатной платы,

– организовывать классы цепей,

– разрабатывать правила для отдельных классов цепей,

– оптимально размещать элементы на плате,

– применять электрическое и магнитное экранирование,

– применять методы улучшения электромагнитной совместимости разрабатываемых устройств,

– оценивать необходимость выравнивания проводников в шинах и дифференциальных парах,

– устанавливать «матрицы конденсаторов»,

– снижать плотности токов в проводниках и полигонах питания,

– обеспечивать низкий и равномерный импеданс цепей питания в требуемом диапазоне частот.

Теоретические основы

При разработке высокоскоростных печатных плат в них вместо обычных проводников должны быть организованы линии передачи.

Линия передачи – это конструкция, состоящая из сигнального проводника, опорного слоя и диэлектрика между ними.

Данная конструкция напоминает обычный конденсатор, способный накапливать между своими обкладками электрическую энергию. Поэтому внутри линии передачи сосредоточено переменное электрическое поле.