Elektronisches Design - Technische Methoden zur Reduzierung von Übersprechen bei Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenverkabelungen

Technische Methoden zur Reduzierung von Übersprechen bei Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenverkabelungen

Aufgrund des Mangels an Hochgeschwindigkeitsanalyse und Simulationsführung in traditionellen PCB-Design, die Signalqualität kann nicht garantiert werden, und die meisten Probleme können bis zum Plattenherstellungstest nicht entdeckt werden. Dies reduziert die Effizienz des Designs erheblich und erhöht die Kosten, was im harten Marktwettbewerb offensichtlich nachteilig ist. Daher, for High-Speed PCB Design, Menschen in der Branche haben eine neue Designidee vorgeschlagen, die sich zu einer "top-down" Designmethode entwickelt hat. Nach verschiedenen Politikanalysen und Optimierungen, Die meisten möglichen Probleme wurden vermieden und viele Einsparungen erzielt. Zeit, um sicherzustellen, dass das Projektbudget eingehalten wird, hochwertige Druckplatten werden hergestellt, und langwierige und kostspielige Prüffehler werden vermieden.

Impedanz Matching bezieht sich auf einen Betriebszustand, in dem die Lastimpedanz und die innere Impedanz der Anregungsquelle aufeinander abgestimmt sind, um die maximale Leistung zu erhalten. Um Signalreflexionen während der Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenverdrahtung zu verhindern, muss die Impedanz der Schaltung 50 Ω betragen. Dies ist eine ungefähre Zahl. Im Allgemeinen wird festgelegt, dass das Basisband des Koaxialkabels 50 Ω, das Frequenzband 75 Ω, und der verdrehte Draht 100 Ω. Es ist nur eine Ganzzahl, für die Bequemlichkeit des Abgleichs. Entsprechend der spezifischen Schaltungsanalyse wird der parallele AC-Abschluss verwendet, und der Widerstand und das Kondensator-Netzwerk werden als Abschlussimpedanz verwendet. Der Abschlusswiderstand R muss kleiner oder gleich der Übertragungsleitungsimpedanz Z0 sein, und die Kapazität C muss größer als 100 pF sein. Es wird empfohlen, 0.1UF mehrschichtige Keramikkondensatoren zu verwenden. Der Kondensator hat die Funktion, Niederfrequenz zu blockieren und Hochfrequenz zu passieren, so dass der Widerstand R nicht die Gleichstromlast der Antriebsquelle ist, so dass diese Beendigungsmethode keinen Gleichstromverbrauch hat.

"Übersprechen" bedeutet, dass elektromagnetische Kopplung unerwünschte Spannungsstörungen auf benachbarten Übertragungsleitungen verursacht, wenn sich ein Signal auf einer Übertragungsleitung ausbreitet. Die Kupplung wird in kapazitive Kupplung und induktive Kupplung unterteilt. Übermäßiges Übersprechen kann zu einer falschen Auslösung des Schaltkreises führen und dazu führen, dass das System nicht normal funktioniert. Nach einigen Merkmalen des Übersprechens können mehrere Hauptmethoden zur Reduzierung des Übersprechens zusammengefasst werden:

(1) Erhöhen Sie den Leitungsabstand, reduzieren Sie die Parallellänge und verwenden Sie bei Bedarf Jog-Verdrahtung.

(2) Wenn Hochgeschwindigkeitssignalleitungen die Bedingungen erfüllen, kann das Hinzufügen von Termination Matching Reflexionen reduzieren oder beseitigen und dadurch Übersprechen reduzieren.

(3) Bei Mikrostreifenübertragungsleitungen und Streifenübertragungsleitungen kann die Begrenzung der Leiterbahnhöhe auf den Bereich der Erdungsebene Übersprechen erheblich reduzieren.

(4) Wenn der Verdrahtungsraum es zulässt, fügen Sie einen Erdungskabel zwischen die beiden Drähte mit ernsthafterem Übersprechen ein, der eine Rolle in der Isolierung spielen und Übersprechen reduzieren kann.

Die Verwendung von Differenzleitungen zur Übertragung digitaler Signale ist eine effektive Maßnahme zur Kontrolle von Faktoren, die die Signalintegrität in digitalen Hochgeschwindigkeitsschaltungen beeinträchtigen. Die Differenzialleitung auf der Leiterplatte entspricht einem differentiellen Mikrowellen-integrierten Übertragungsleitungspaar, das im Quasi-TEM-Modus arbeitet. Unter ihnen, Die Differenzlinie auf der Oberseite oder Unterseite der Leiterplatte entspricht der gekoppelten Mikrostreifenlinie, die sich auf der inneren Schicht des Mehrschichtige Leiterplatte. Die Differenzlinie entspricht einer breitseitig gekoppelten Bandlinie. Das digitale Signal wird auf der Differenzleitung in einem ungeraden Übertragungsmodus übertragen, das ist, Die Phasendifferenz zwischen den positiven und negativen Signalen beträgt 180°, und das Rauschen wird in einem Paar von Differenzlinien in einem gemeinsamen Modus gekoppelt. Die Spannung oder der Strom der Schaltung wird subtrahiert, so dass das Signal erhalten werden kann, um Gleichtaktrauschen zu beseitigen. Der Niederspannungs- oder Stromantriebsausgang des Differenzleitungspaars erfüllt die Anforderungen an Hochgeschwindigkeitsintegration und geringen Stromverbrauch.