Principes de la conception de circuits imprimés haute vitesse : privilégiez des traces courtes et directes

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Vos signaux voyagent à la vitesse de la lumière, et il en est de même pour leurs IEM. 

 

Je n'avais jamais vraiment adhéré au concept du « moins, c'est mieux », jusqu'à ce que j'enfasse moi-même l'expérience lors d'un repas en plein air avec des amis. J'étais le« Grillmeister », c'est-à-dire que j'étais responsable de l'assaisonnement et de la cuisson dessteaks. J'ai décidé d'utiliser un assaisonnement simple avec du sel et du poivre, et comme jesuis un amateur de sel, j'ai oublié qu'il y avait des limites. Eh bien, les steaks étaient trop saléspour la plupart de mes amis. Le steak salé laissera un mauvais goût dans la bouche, et il ensera de même pour un circuit imprimé haute vitesse comportant de nombreuses traces longues.La présence de traces longues et sinueuses sur votre circuit imprimé peut augmenter les IEM etprendre trop d'espace. Adoptez le principe « moins, c'est mieux » en privilégiant des tracescourtes et directes pour que personne ne trouve vos conceptions « inconsommables ».

 

Les longues traces augmentent le risque d'IEM

 

Comme vous le savez, les circuits imprimés haute vitesse présentent souvent des problèmes d'interférences électromagnétiques. Ce risque d'IEM peut provenir des longues traces qui forment des antennes émettrices ou réceptrices. Des traces plus longues couvrent également une plus grande distance, ce qui augmente le risque que les circuits sensibles soient affectés en chemin. L'utilisation de traces courtes qui prennent des chemins directs contribuera à réduire les risques d'IEM des antennes et de la proximité de la trace.

 

Tout comme on n'a jamais l'intention de saler un steak de façon excessive, personne ne réalise un routage d'une trace pour qu'elle devienne une antenne d'interférence électromagnétique. Il se peut qu'une haute fréquence ait altéré l'impédance d'un condensateur, ou qu'un courant de retour ait causé une boucle imprévue dans le plan de masse. Quelle que soit la raison, la meilleure façon d'atténuer le rayonnement de l'antenne est de raccourcir les traces. Les antennes peuvent émettre ou recevoir des signaux, et par conséquent, les traces dans les circuits résistants et propices au bruit doivent être raccourcies. Une antenne plus courte émettra ou recevra toujours moins de signaux qu'une antenne plus grande.

 

Les traces ne sont pas les seuls éléments d'un circuit imprimé qui peuvent être à l'origine d'IEM. Les lacunes dans le plan de masse agissent également comme des antennes lorsqu'elles sont traversées par une trace. Privilégiez des traces courtes et directes, sans traverser les lacunes dans le plan de masse.

 

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Une trace transcontinentale serait certainement plus longue.

 

Les traces longues sont plus coûteuses

 

Plus la trace est longue, plus elle occupe de la place. Créez moins de traces pour faire des économies.

 

Les concepteurs de circuits imprimés doivent développer des objets toujours plus petits. Je vous incite également à raccourcir les traces. Non seulement la trace prend de la place, mais il doit aussi y avoir de l'espace autour de celle-ci. Les comptables de votre entreprise paient sans doute des factures bien assez salées. N'aggravez donc pas la chose en les obligeant à payer pour un circuit imprimé trop grand.

 

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Réfléchissez avant de procéder au routage.

 

Comment raccourcir les traces

 

La meilleure façon de raccourcir une trace pour la conception haute vitesse est de router votre circuit imprimé soigneusement. Gardez les systèmes haute vitesse proches les uns des autres et les récepteurs à proximité de leurs entrées respectives.

 

Un bon routage de circuit imprimé peut vous aider à résoudre les problèmes avant même qu'ils n'apparaissent. Mettez en œuvre votre routage de sorte que les systèmes haute vitesse soient proches les uns des autres pour commencer votre conception avec des traces courtes. Il est particulièrement important de garder la ligne d'entrée du signal au récepteur aussi courte que possible, car cette ligne peut être à l'origine d'une grande partie du bruit dans le système. De plus, gardez les composants haute vitesse dans des espaces confinés pour atténuer l'effet de toute IEM rayonnée par un autre circuit. Comblez la lacune avant de dessiner la première trace.

 

Ces principes de conception relèvent presque tous du bon sens, mais leur mise en œuvre peut être une lourde tâche. Heureusement, votre logiciel de conception de circuit imprimé est là pour vous aider. Essayez le codage par couleur dans vos systèmes haute vitesse pour garder l'œil sur les composants et les traces. Un logiciel qui offre des fonctionnalités intéressantes en matière de routage de trace vous facilitera également le routage ou la reprise du routage des traces pour emprunter le chemin le plus court. De même, Altium Designer propose déjà une documentation expliquant comment coder les composants par couleur et comment organiser les traces.

 

Après ce barbecue raté qui m'a appris que « moins, c'est mieux », j'ai été plus prudent lors de l'assaisonnement de steaks. Apprenez de mes erreurs et appliquez le principe de « moins, c'est mieux » dans votre circuit imprimé haute vitesse avant que les longues traces ne vous rappellent le mauvais goût de sel.

 

Vous avez des questions sur la conception de circuit imprimé haute vitesse ? Communiquez avec un expert chez Altium.

 

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