Tín hiệu số tốc độ cao
USB, Ethernet, HDMI, MIPI, DDR, SPI/QSPI nhanh. Khi sườn tín hiệu đủ nhanh, các đường mạch hành xử như đường truyền (transmission line) — trở kháng, đường hồi tiếp dòng và khớp chiều dài quyết định link có chạy hay không.
Trở kháng kiểm soát
- Tín hiệu nhanh cần trở kháng xác định, do stackup quyết định (bề rộng/khoảng cách đường, độ dày điện môi). Hãy yêu cầu xưởng một stackup kiểm soát trở kháng.
- Mục tiêu điển hình: 50 Ω đơn (single-ended); 90 Ω (USB) / 100 Ω (Ethernet, HDMI, LVDS) vi sai (differential).
- Định tuyến trên một mặt phẳng tham chiếu liền (thường là đất) ngay dưới lớp đó.
Đường hồi tiếp dòng (nửa ẩn)
- Dòng hồi tiếp của mỗi tín hiệu chảy trong mặt phẳng ngay bên dưới nó. Giữ mặt phẳng đó liền mạch — đừng định tuyến đường tốc độ cao cắt qua khe/chỗ hở của mặt phẳng tham chiếu.
- Thêm via khâu đất khi tín hiệu đổi lớp, để dòng hồi tiếp có đường đi.
Cặp vi sai & khớp chiều dài
- Định tuyến cặp đi cùng nhau, khoảng cách không đổi; khớp hai nửa (skew trong cặp) thật chặt.
- Khớp chiều dài trong một bus (vd song song/DDR) theo spec giao tiếp; dùng serpentine để tinh chỉnh khi cần.
- Hạn chế stub và via trên các net nhanh.
Các giao tiếp thường gặp
| Giao tiếp | Trở kháng | Ghi chú |
|---|---|---|
| USB 2.0 | 90 Ω vi sai | Khớp chiều dài D+/D−; giữ ngắn |
| USB 3 / PCIe | ~85–100 Ω vi sai | Khắt khe; hạn chế via/stub |
| Ethernet (10/100/1000) | 100 Ω vi sai | Khớp cặp; vị trí magnetics |
| HDMI / LVDS / MIPI | 100 Ω vi sai | Skew chặt; định tuyến theo nhóm |
Lỗi tốc độ cao số 1
Cắt qua khe mặt phẳng. Một cặp 100 Ω đẹp đẽ định tuyến qua chỗ hở của mặt đất sẽ phát xạ và trượt EMC. Lập kế hoạch stackup và các vết cắt mặt phẳng trước khi định tuyến.
Xem thêm
- Từ thiết kế đến giao hàng — yêu cầu stackup kiểm soát
- Lỗi & Rủi ro thường gặp
- Nguồn tham khảo & Reference Design