Come migliorare l'interferenza delle radiazioni dei segnali SDRAM nella progettazione di PCB

A good PCB design is one that is free from radiation interference from SDRAM signals. You can do this by keeping the signal lines as short as possible and increasing the dielectric constant of the PCB board. Moreover, you can place magnetic beads at the connections of the wires or cables.

Increasing the dielectric constant of the PCB board

Quando si utilizzano circuiti ad alta velocità, la necessità di far corrispondere l'impedenza delle tracce è fondamentale. In caso contrario, l'energia RF può irradiarsi e causare problemi di EMI. Un buon modo per risolvere questo problema è utilizzare la terminazione del segnale. In questo modo si attenuano gli effetti della riflessione e del ringing e si rallentano i bordi ascendenti e discendenti veloci. I materiali utilizzati nelle schede PCB svolgono un ruolo importante nell'impedenza delle tracce.

La prassi migliore è quella di instradare i segnali chiave separatamente e il più brevemente possibile. In questo modo si riduce al minimo la lunghezza dei percorsi di accoppiamento dei segnali di interferenza. I segnali di clock e le linee di segnale sensibili devono essere instradati per primi. Le linee di segnale non significative devono essere instradate per ultime. Inoltre, il percorso dei segnali chiave non deve superare lo spazio creato dai vias dei pad e dei fori passanti.

Mantenere le linee di segnale il più corte possibile

Mantenere corte le linee di segnale nella progettazione dei circuiti stampati aiuta a evitare problemi di EMI e diafonia. Il percorso di ritorno del segnale è definito come la proiezione di una traccia sul piano di riferimento. È molto importante mantenere questo piano di riferimento continuo. In alcuni casi, il percorso di ritorno può essere ridotto utilizzando tecniche di commutazione del segnale e di suddivisione del livello di potenza. In questi casi, il segnale SDRAM deve essere collocato sullo strato interno del PCB.

Se il percorso di ritorno del segnale è lungo, si crea una grande quantità di diafonia e di accoppiamento reciproco. Per questo motivo, è importante che le linee di segnale siano il più possibile corte. La lunghezza della linea di segnale deve essere impostata il più vicino possibile al piano di massa adiacente. È inoltre essenziale ridurre il numero di conduttori paralleli ai terminali di ingresso e di uscita. Se necessario, la distanza tra i due conduttori può essere accorciata o aumentata aggiungendo linee di messa a terra tra di essi.

Utilizzo di perle di ferrite

Le perle di ferrite sono utilizzate per ridurre le interferenze da radiazione nei circuiti contenenti segnali sdram. Le perle vengono utilizzate su singoli conduttori del circuito. L'uso di queste sfere richiede un'attenta considerazione. Ad esempio, le CPU dei computer a scheda singola funzionano tipicamente ad alte frequenze, con orologi spesso dell'ordine delle centinaia di megahertz. Allo stesso modo, i cavi di alimentazione sono sensibili alle radiofrequenze.

Le proprietà principali delle sfere magnetiche di ferrite sono una resistenza molto bassa alle correnti a bassa frequenza e un'attenuazione molto elevata alle correnti ad alta frequenza. Queste caratteristiche le rendono più efficaci nell'assorbimento del rumore rispetto agli induttori convenzionali. Per ottenere risultati ottimali, il produttore dovrebbe fornire una specifica tecnica. Questo aiuterà l'utente a determinare l'impedenza corretta per il circuito.

Utilizzo di modelli di riempimento del terreno

Le interferenze radioelettriche sono un problema che può causare malfunzionamenti nelle apparecchiature elettroniche. Può verificarsi in qualsiasi gamma di frequenze e può compromettere la qualità del segnale. Fortunatamente, esistono diversi modi per migliorare l'interferenza da radiazioni. Questo articolo illustra alcune tecniche che possono essere utilizzate.

Una tecnica consiste nell'estendere le tracce di terra. In questo modo, le tracce di terra possono riempire gli spazi vuoti sul PCB. In una scheda a due strati, ad esempio, le tracce di terra dovrebbero essere estese dallo strato superiore a quello inferiore. Inoltre, le tracce di terra non devono essere troppo lunghe. L'utilizzo di schemi di messa a terra nella progettazione del circuito stampato consente ai progettisti di ridurre la distanza tra i terminali di uscita e di ingresso.

Un altro metodo consiste nell'utilizzare il via stitching per ridurre la quantità di interferenze da radiazione causate da tracce troppo vicine ai bordi della scheda. In questo modo, la scheda viene protetta dalle EMI formando un anello di vias intorno al bordo della scheda. La cucitura delle vie è particolarmente vantaggiosa sulle schede a due e quattro strati.

Evitare le riflessioni delle linee di trasmissione

Quando si progetta un circuito stampato, è fondamentale evitare le riflessioni delle linee di trasmissione. Queste sono causate da variazioni di impedenza tra i segnali di origine e di destinazione. Ciò può dipendere da vari fattori, come la costante dielettrica o l'altezza del PCB.

Innanzitutto, il circuito stampato deve essere in grado di mantenere la continuità del piano di riferimento, poiché la corrente di ritorno deve passare attraverso lo stesso strato. Questa continuità è essenziale quando si utilizza la commutazione del segnale e la suddivisione del livello di potenza. Un altro modo per garantire che il percorso di ritorno sia il più breve possibile è quello di incorporare un condensatore sullo strato interno del PCB.

Un'altra soluzione per evitare le riflessioni delle linee di trasmissione è assicurarsi che le tracce non siano troppo vicine. In questo modo si riduce la probabilità di diafonia, che può causare seri problemi per i segnali ad alta velocità.