차별화된 쌍 Routing을 위한 고속 설계 가이드라인

차폐의 기초

다른 신호는 두 개의 보완적인 지휘자 사이의 전압 차이로 정보를 전달합니다. 단일 엔드 신호와는 달리, 일반적인 지상을 참조하는, 차별 쌍은 에 의존하고 반대] 현재 흐름을 나타냅니다. 이 균형 잡힌 건축은 자연적으로 외부 전자기 간섭 (EMI)을 취소하고 광선 방출을 감소시킵니다. 두 개의 흔적은 그들의 기하학, 유전 적성, 비공식적 특성, 즉 비공식적 인 신호의 결과로 정의된 전송선을 형성합니다 (HDMI). 이 균형 잡힌 신호는 100 %의 비공식적인 신호 (HDMI)를 위해 신호가 유지됩니다.

다른 쌍의 불균형 일반적인 형태 거부는 또한 지상 도약 및 힘 공급 소음을 억압합니다. 그러나 쌍이 길이, 간격, 또는 참조 비행기에 연결되는 경우에 이 이익 바람이 납니다. 그러므로, 각 디자인 결정은 배치를 통해 겹쳐 쌓이기 위하여 선택에서 - 근육은 전기 균형 쌍의.

긴 수명

특성 임피던스

다른 불순물 (Z diff)은 쌍의 두 개의 흔적 사이에서 측정 된 임피던스입니다. 그것은 [FLT : 0]]에 따라 다르 모드 임피던스 [FLT : 1] 각 추적과 상호 연결 사이에 따라 다릅니다. 전형적인 미세 스트립 구조의 경우 Z diff ≈ 2 × Z odd는 다른 역방향으로 하나의 흔적의 임피던스입니다. 제어는 반복적으로 반복되는 가로 (Turg)를 계산합니다. (Turg)는 고정되는 간격 (Turg)을 계산하기 전에, 이 점적 인 간격 (Turg)을 계산합니다.

추적 기하학 및 간격

다른 쌍 여정 요구 ] 일관된 간격] 전체 경로에 따라. S의 변이는 확률 모드 임피던스와 연결 요인 둘 다를 변화합니다. 일반적인 실수는 연결관 또는 패드의 가까이에 간격을 넓히기 위하여 팬-아웃을 돕기 위하여 입니다. 대신, 종료의 5~10 mm 안에 표적 S를 유지하고, 그 후에 점차적으로 테이퍼. 동등한 중요한 것은 추적 폭입니다: 더 좁은 손실은 DC-A의 다른 전압을 증가하는 5-10 mm에서 가장 낮은 전압을 위해 저항을 증가하는, 밴딩을 위한 힘의 가장 낮은 전압을 저항할 수 있습니다.

Dielectric 물자 선택

PCB 기판의 상대적 허가 (ε r)는 직접 임피던스에 영향을 미칩니다. 표준 FR‐4에는 4.2-4.5 (수지 내용과 유리 스타일에 따라 다름)의 ε r가 있지만 손실 tangent (0.015-0.025)는 멀티 ‐GHz 주파수에서 묽게함이 추가됩니다. 5 Gbps의 연속 링크에 대해서는 Isola 370HR, Rogers 4350B, 또는 Megtron 6. 이러한 재료는 0.05 의 꽉 틈새를 감소시키고, 더 낮은 손실 라미네이트를 고려합니다.

배치 및 Routing 모범 사례

Symmetry와 길이 일치

다른 쌍은 geometrically symmetric] 드라이버에서 수신기에 이르기까지이어야 합니다. 길이의 mismatch는 공통의 상태 잡음으로 차별 신호의 일부를 변환하는 골무를 소개합니다. 일반적인 상태 잡음은 전원 공급 장치로 결합하고 EMI를 복사합니다. 필요한 경우만 뱀 지연 라인을 사용하여 각 뱀 세그먼트의 진폭과 피치 작은 (예를 들어, 2-3-3-3-3-3)를 고정합니다. (예 : 0.5-1) 기가 바이트의 길이를 결정합니다.

불쾌한

샤프 90° 굴곡은 코너에서 추적 폭을 증가시키고, 로컬 임피던스 드롭을 만듭니다. 대신, 사용 45 ° 챔퍼 모서리 ] 또는 반경 ≥3 × 추적 폭 곡선 아크. 굽힘은 비폭적 인, 효과적인 추적 폭을 보존하기 위해 miter 보상을 추가합니다. 참조 비행기에서 공차를 routing하지 마십시오 (예 : 반대로 패드를 통해 간격, 이 불순 및 불순을 통해).

디자인 및 관리

다른 쌍이 층을 변경해야 할 때, 두 개의 흔적을 함께 유지하고 ] 지상 바느질 vias] 전환 근처 낮은 유도 반환 경로 제공. 쌍에 대한 존중과 의대칭으로 배치. 각 의 stub (배럴을 통해 사용되지 않는 부분) 공석으로 작동; 다시 딜릴 또는 사용 블라인드 / 버드 10 Gbps 이상 신호를 통해. 반대로 패드를 통해, 작은 공석을 유지, 동일한 공석을 유지, 동일한 공석을 유지, 동일한 공석을 유지, 동일한 공석을 유지,

지상 반환 경로 Integrity

다른 신호는 쌍의 밑에 연속적인 참고 비행기 (경간 또는 힘) 직접 요구합니다. 반환 현재는 그 비행기에, 추적에 있는 차별 현재를 반영합니다. 쌍 힘의 밑에 쪼개지는 비행기 또는 간격은 detour에, 증가한 반복 유도 및 일반적인 형태 변환을 일으키는 원인이 됩니다. 신호 무결성을 유지하기 위하여, ]는 비행기 쪼개는 를 통하여 다른 노선 차별 쌍을 분할합니다. 쪼개지는 불쾌한 경우에, 교량은 n1FLT를 가진 간격을 이용합니다.

일반적인 고속 인터페이스 및 요구 사항

Interface	Data Rate	Target Z_diff (Ω)	Key Concerns
USB 2.0	480 Mbps	90 Ω (±15%)	Skew ≤50 ps, avoid long stubs
USB 3.0/3.1	5 / 10 Gbps	90 Ω (±10%)	Length mismatch ≤5 mil, AC‑coupling caps
Gigabit Ethernet (1000BASE‑T)	1 Gbps	100 Ω (±10%)	Four pairs, crosstalk management
PCIe Gen3/Gen4	8 / 16 GT/s	100 Ω (±10%)	AC‑coupling caps, tight skew
HDMI 2.0	6 Gbps per lane	100 Ω (±10%)	Four differential pairs, length matching within ±20 mil
LVDS (general)	Up to 3.125 Gbps	100 Ω (±10%)	Termination resistor integrated or external

정확한 요구 사항에 대한 특정 표준 준수 문서를 상담하십시오. 예를 들어, ] USB 3.0 사양은 상세한 차별 임피던스와 지터 예산을 제공합니다.

Signal Integrity에 대한 고급 기술

차별 쌍 Skew 보상

Skew 보상은 뱀 지연을 추가하는 제한이 없습니다. 활성 블랑켓 회로는 일부 SerDes (serializer/deserializer) 장치에서 존재하지만, 그들은 특정 제한까지 정적 잡을 만 수정할 수 있습니다. 최상의 결과를 위해, 수행 TDR (time-domain Reflectometry)] 프로토 타입 보드에 측정을 사용하여 골칫 소스를 식별합니다. 레이아웃 단계에서 소프트웨어 기반 지연을 사용하십시오. 전기 길이를 교체하거나 정확히 일치시키기 위해 적절한 길이를 조정하는 것이 중요합니다.

Guard 추적 및 스티칭 Vias

λ/20 간격 (예를들면, 1 GHz 신호에 대한 모든 0.5는 고정 신호에서 λ/20 간격에 있는 감시 추적 (지구된 구리 추적)를, 감시합니다. λ/20 간격 (예를들면)에 있는 감시 추적은, 1개 GHz 신호에 있는 각 0.5를 위해 고정합니다. λ/20 간격 (예를들면, 1개 GHz 신호에 있는 각 0.5는 고정 신호에서 높은 잠재력을 지킵니다). λ/20 간격 (예를들면)에 감시 추적을 통해, 감시 추적은, 추적합니다.

참고 Plane Continuity 및 Antipad 정리

다른 vias를 위해, 반대로pad 정리 (패드와 구리 사이 간격)는 microstrip 또는 지구선과 동일한 확률 형태 임피던스를 보존하기 위하여 디자인됩니다. 계산기를 통해 차별을 사용하여 최선 패드 크기, 교련 직경 및 antipad 직경을 결정하십시오. 지상을 가진 쌍은 동등하게 조정을 제공하기 위하여 equidistantly를 통해서. 이 기술은 25 Gbps+ NRZ 또는 PAM44 신호에 특히 중요합니다.

도구 및 시뮬레이션

현대 PCB 디자인 스위트 (Altium Designer, Cadence Allegro, KiCad 8 +, Mentor PADS)는 실시간 폭/소풍 규칙을 시행하는 차선 쌍 라우팅 마법사를 내장했습니다. Simbeor 또는 무료 [Altium 차선 계산기와 같은 사전 레이아웃 임피던스 계산기를 사용하면 routing 검증 전에 필요한 크기를 추정할 수 있습니다.

3D 풀 웨이브 시뮬레이션 (HFSS, CST 마이크로파 스튜디오) 중요한 그물.
하이브리드 필드 솔버 (Q3D Extractor) 전환을 통해.
SPICE 또는 IBIS-AMI 시뮬레이션은 수신기에서 눈 다이어그램을 평가합니다.

많은 제조 업체는 생산 패널에 제어 된 임피던스 테스트 쿠폰을 제공합니다. PCB 제조업체에서 임피던스 테스트 보고서를 요청하면 직물 된 스택 업이 대상 값을 충족한다는 것을 확인합니다. [[FLT : 0]] IPC‐2141A 표준[[FLT : 1]은 제어 임피던스 디자인 및 측정에 대한 귀중한 참고입니다.