ГОСТ IEC 61188-1-2—2013
сигнала. Имеются четыре области применения, в которых использование кабелей обеспечивает
положительный эффект:
- скорость распространения сигнала:
- перекрестные помехи;
- наведенные помехи;
- согласование волновых сопротивлений.
Для устройств, работающих на частоте до 18 ГГц. для объемного монтажа используют
коаксиальные кабели. Оптический кабель также используют с платами объемного монтажа для
высокочастотных сигналов.
3.3 Печатная плата и печатные узлы
Размещение компонентов - чрезвычайно важный фактор в разработке быстродействующих
систем. Последствия неправильной компоновки могут быть существенными и создавать проблемы в
следующих областях:
- обеспечение помехоустойчивости;
- обеспечение необходимого уровня волнового сопротивления;
- распределение питания.
3.3.1 Проектирование платы
Количество сигнальных слоев в многослойных платах зависит как от плотности трассировки
проводников, так и от уровня перекрестных помех, а также связи между сигнальными линиями.
Наличие перекрестной помехи может привести к необходимости добавления слоев или может
требовать увеличения расстояния между проводниками, уменьшающее плотность трассировки.
Плотность проводного монтажа в пределах платы будет влиять на перекрестную помеху.
Трассировка проводников по диагонали в слоях, где проводники проложены ортогонально (т. е. по
направлениям X и Y). позволяет повышать плотность соединений и соответственно обеспечивать
более плотное размещение компонентов, и снижать уровень перекрестных помех.
Тесная связь между разработкой и быстродействием существует в случае соединительных
линий, предназначенных для передачи высокочастотных цифровых сигналов. Эта взаимозависимость
не наблюдалась ранее или могла быть проигнорирована применительно к сигналам с малым
быстродействием, однако, для высоких частот налагаются новые правила проектирования и контроля
изготовления.
Чтобы соответствовать требованиям высокочастотной цифровой обработки, современная
многослойная печатная плата должна:
- сокращать задержку распространения;
- снижать перекрестные помехи идругие вредные проявления;
- сокращать потери при распространении сигнала;
- обеспечивать высокую плотность соединения.
Достижение этих требований начинается с обеспечения конструктором нормированного
волнового сопротивления.
Проводники с контролируемым волновым сопротивлением на платах можно использовать для
соединения между компонентами. Для данной конструкции волновое сопротивление можно
установить за счет толщины диэлектрического основания, толщины проводника, ширины проводника и
относительной диэлектрической проницаемости.
Материал платы, следовательно, относительная диэлектрическая проницаемостьа также
ширина проводника определяют условия распространения сигнала и его длительность при данном
волновом сопротивлении. Уменьшение , приводит к более быстрому распространению сигнала, но
увеличивает ширину проводника для данного значения волнового сопротивления.
При объемном монтаже толщину и ширину проводника определяют проводом. Изоляционный
материал провода может обеспечить снижение эффективной диэлектрической проницаемости
данной структуры, что приведет к более высокой скорости распространения сигнала на платах
объемного монтажа. Проектирование должно быть направлено на определение волнового
сопротивления (как линии передачи) и должно установить емкость между проводами и материалом.
Путь распространения сигнала должен быть коротким, чтобы минимизировать временные задержки.
Даже если бы было возможно сделать схему, способной к переключению на бесконечную скорост,
материал межсоединения диктовал бы работу систем.
На рисунке 1 представлен параметр скорости переключения компонента в зависимости от
временной задержки в типичном стеклотекстолите, как правило, используемом в изготовлении
печатных плат.
3