А.Б. Антиликаторов1, О.Н. Чирков2, С.П. Алексеенко3, С.Ю. Белецкая4

1,2, 4 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия)

3 ФГБОУ ВПО «Воронежский институт МВД России» (г. Воронеж, Россия)

1 antilikatorov63@mail.ru; 2 chir_oleg@mail.ru; 3 aleks_serg@mail.ru; 4 su_bel@mail.ru

Постановка проблемы. При проектировании печатных плат (ПП) с высокоскоростными цифровыми интерфейсами возникают такие критические проблемы, как обеспечение целостности сигнала, минимизация отражений и перекрестных помех, а также точное согласование импеданса и управление длиной трасс. Требуется комплексный подход для поддержания надежной высокоскоростной передачи данных с минимальными потерями. Дополнительные сложности вносит необходимость одновременного учета большого числа взаимосвязанных параметров: диэлектрических свойств материала платы, геометрии проводников, схемы размещения компонентов и условий распространения сигнала на высоких частотах. Традиционные методы проектирования, ориентированные на низкоскоростные цепи, не позволяют в полной мере предсказать и устранить эффекты отражений, перекрестных наводок и скин-эффекта, что может приводить к неработоспособности устройства на этапе тестирования. В связи с этим нужен формализованный проверяемый алгоритм проектирования, который учитывал бы специфику высокоскоростных интерфейсов с возможностью минимизации искажений сигнала на этапе разработки топологии ПП.

Цель. Представить эффективный алгоритм проектирования ПП с высокоскоростными цифровыми интерфейсами, способных обеспечивать передачу данных с высокой скоростью и минимальными потерями.

Результаты. Разработан эффективный алгоритм проектирования ПП, включающий в себя анализ требований, выбор материалов, размещение компонентов, трассировку и моделирование. Выполнено моделирование платы с интерфейсом DDR3 с использованием программных продуктов HyperLynx и Altium Designer. Получены глазковые диаграммы, демонстрирующие достаточное раскрытие сигнала и запас по напряжению, что подтверждает отсутствие значительных искажений. Показано, что уровень сигнала соответствует требованиям микросхем, обеспечивая надежную передачу данных без риска ошибок.

Практическая значимость. Предложенный алгоритм позволит разработчикам систематически подходить к проектированию ПП с высокоскоростными интерфейсами, сокращая вероятность ошибок и повышая итоговую надежность устройств. Результаты проведенного исследования подтверждают важность комплексного подхода к проектированию ПП с высокоскоростными цифровыми интерфейсами и демонстрируют возможность применения предложенного метода для достижения высокого качества и производительности. Также они могут быть использованы при создании ПП с интерфейсами DDR3, PCI Express, USB и Thunderbolt для минимизации потерь сигнала.

Антиликаторов А.Б., Чирков О.Н., Алексеенко С.П., Белецкая С.Ю. Эффективный алгоритм разработки печатных плат для высокоскоростных цифровых интерфейсов // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 7. С. 7-12. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202607-01

1. Антиликаторов А.Б., Чирков О.Н., Алексеенко С.П. Методика анализа подстилающей поверхности для антенного элемента КВ-диапазона // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 7. С. 5-9. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202507-01.
2. Белоус А.И., Солодуха В.А., Шведов С.В. Основы конструирования высокоскоростных электронных устройств. Краткий курс «белой магии» / Под общ. ред. А.И. Белоуса. М.: Техносфера. 2017. 872 c.
3. Чирков О.Н., Хрипунков А.П. Основные принципы разработки топологии при проектировании печатных плат с высокоскоростными цифровыми интерфейсами // Вестник Воронежского гос. технич. ун-та. 2025. Т. 21. № 2. С. 161-168. DOI: 10.36622/1729-6501.2025.21.2.024.
4. Чирков О.Н., Костюков А.С., Хрипунков А.П. Методика проектирования печатных плат для работы с высокоскоростными цифровыми интерфейсами // Вестник Воронежского гос. технич. ун-та. 2025. Т. 21. № 3. С. 163-173. DOI: 10.36622/1729-6501.2025.21.3.022.