Hur man förbättrar strålningsinterferensen för SDRAM-signaler vid PCB-konstruktion

En bra PCB-design är en som är fri från strålningsstörningar från SDRAM-signaler. Det kan du göra genom att hålla signalledningarna så korta som möjligt och öka kretskortets dielektriska konstant. Dessutom kan du placera magnetiska pärlor vid anslutningarna av ledningar eller kablar.

Ökning av PCB-kortets dielektriska konstant

Vid användning av höghastighetskretsar är behovet av att matcha impedansen hos spåren kritiskt. Annars kan RF-energi stråla ut och orsaka EMI-problem. Ett bra sätt att lösa detta problem är att använda signalavslutning. Detta minskar effekterna av reflektion och ringning, och saktar ner snabba stigande och fallande kanter. De material som används i PCB-kort spelar en stor roll för spårens impedans.

Den bästa metoden är att leda viktiga signaler separat och så kort som möjligt. Detta minimerar längden på kopplingsvägarna för störningssignaler. Klocksignaler och känsliga signalledningar bör dras först. Obetydliga signalledningar bör routas sist. Dessutom bör viktiga signaler inte dras längre än det utrymme som skapas av pad- och through-hole-vias.

Hålla signalledningarna så korta som möjligt

Genom att hålla signalledningarna korta i PCB-designen kan man undvika problem med EMI och överhörning. Signalens returväg definieras som projektionen av ett spår på referensplanet. Det är mycket viktigt att hålla detta referensplan kontinuerligt. I vissa fall kan returvägen minskas med hjälp av signalomkoppling och splittring av effektskikt. I sådana fall bör SDRAM-signalen placeras på det inre lagret av kretskortet.

Om signalens returväg är lång kommer det att skapa en stor mängd överhörning och ömsesidig koppling. Därför är det viktigt att hålla signalledningarna så korta som möjligt. Signallinjens längd bör sättas så nära det intilliggande jordplanet som möjligt. Det är också viktigt att minska antalet parallella ledningar vid in- och utgångsterminalerna. Vid behov kan avståndet mellan de två ledningarna förkortas eller ökas genom att jordningsledningar läggs mellan dem.

Användning av ferritpärlor

Ferritpärlor används för att reducera strålningsstörningar i kretsar som innehåller sdram-signaler. Pärlorna används på enskilda ledare i kretsen. Användningen av dessa pärlor kräver noggrant övervägande. Till exempel arbetar CPU:er i enkortsdatorer vanligtvis med höga frekvenser, med klockor som ofta ligger på hundratals megahertz. På samma sätt är strömskenor känsliga för RF.

De viktigaste egenskaperna hos ferritmagnetpärlor är att de har mycket låg resistans mot lågfrekventa strömmar och mycket högfrekvent dämpning mot högfrekventa strömmar. Dessa egenskaper gör dem mer effektiva vid brusabsorption än konventionella induktorer. För bästa resultat bör tillverkaren tillhandahålla en teknisk specifikation. Detta hjälper användaren att bestämma rätt impedans för kretsen.

Använda grundfyllnadsmönster

Strålningsinterferens är ett problem som kan orsaka funktionsstörningar i elektronisk utrustning. Det kan uppstå i alla frekvensområden och kan leda till att signalkvaliteten försämras. Som tur är finns det flera sätt att förbättra strålningsinterferens. I den här artikeln beskrivs några tekniker som kan användas.

En teknik är att förlänga jordskenorna. På så sätt kan jordspåren fylla upp tomma utrymmen på kretskortet. På ett tvåskiktskort, till exempel, bör jordspåren förlängas från det övre skiktet till det undre. Dessutom bör jordspåren inte vara för långa. Genom att använda jordfyllnadsmönster i PCB-designen kan konstruktörerna minska avståndet mellan utgångs- och ingångsterminalerna.

En annan metod är att använda via stitching för att minska mängden strålningsstörningar som orsakas av spår som är för nära kortets kanter. På så sätt skyddas kortet från EMI genom att en ring av vior bildas runt kortets kant. Via stitching är särskilt fördelaktigt på två- och fyrskiktskort.

Undvikande av reflektioner i transmissionsledningar

När man konstruerar ett mönsterkort är det viktigt att undvika reflexioner i transmissionsledningar. Dessa orsakas av förändringar i impedansen mellan käll- och destinationssignalerna. Detta kan bero på olika faktorer, t.ex. den dielektriska konstanten eller kretskortets höjd.

Först och främst måste kretskortet kunna bibehålla kontinuiteten i referensplanet, eftersom returströmmen måste gå genom samma lager. Denna kontinuitet är viktig när man använder signalomkoppling och uppdelning av effektlager. Ett annat sätt att se till att returvägen blir så kort som möjligt är att bygga in en kondensator på det inre lagret av kretskortet.

En annan lösning för att undvika reflektioner från transmissionsledningar är att se till att spåren inte ligger för nära varandra. Detta minskar risken för överhörning, vilket kan orsaka allvarliga problem för höghastighetssignaler.