Leiterplattentechnisch - Wie geht man mit Leiterplattensignal um, das die Trennlinie überschreitet?

In der PCB-Design Prozess, Die Teilung der Leistungsebene oder der Bodenebene führt zur unvollständigen Ebene. Wenn das Signal geroutet wird, ihre Bezugsebene wird von einer Stromversorgungsebene zur anderen übergehen. Dieses Phänomen wird Signalquersegmentierung genannt.

Schematische Darstellung des Phänomens der Quersegmentierung

In High Speed Board Digitales Signalsystem, Hochgeschwindigkeitssignal nimmt die Referenzebene als Rückweg, das ist der Rückweg. Wenn die Bezugsebene unvollständig ist, Folgende Nebenwirkungen treten auf:

Es verursacht die Impedanzkonstinuität der Verkabelung;

Es ist leicht, Übersprechen zwischen Signalen zu verursachen;

Es wird Reflexion zwischen Signalen bewirken;

Die Erhöhung des Schleifenbereichs und der Induktivität des Stroms macht die Ausgangswellenform leicht zu oszillieren;

Gleichzeitig ist es leicht, vom Weltraummagnetfeld beeinflusst zu werden;

Erhöhen Sie die Möglichkeit der Magnetfeldkopplung mit anderen Schaltungen auf der Platine;

Der Spannungsabfall der Hochfrequenz-Platine auf der Schleifeninduktivität bildet die Gleichtaktstrahlungsquelle und erzeugt die Gleichtaktstrahlung durch das externe Kabel.

Daher sollte die Leiterplattenverdrahtung so nah wie möglich an einer Ebene sein und Quersegmentierung vermeiden. Diese Bedingungen sind in Niedergeschwindigkeitssignalleitungen nur zulässig, wenn sie die Teilung überschreiten müssen oder nicht nahe an der Erdungsebene der Stromversorgung liegen können.

Behandlung der Spangensegmentierung im Design

Wie man mit der unvermeidlichen Quersegmentierung in PCB-Design? In diesem Fall, Es ist notwendig, die Segmentierung zu nähen, um einen kurzen Rückweg für das Signal bereitzustellen. Die üblichen Verarbeitungsmethoden sind Hinzufügen des Nähkondensators und Überbrücken über die Linie.

Nähkondensator

Normalerweise wird ein 0402 oder 0603 verpackter Keramikkondensator am Signalquerschnitt platziert. Der Kapazitätswert des Kondensators ist 0.01uF oder 0.1uF. Wenn der Platz es zulässt, können mehrere weitere solcher Kondensatoren hinzugefügt werden.

Versuchen Sie gleichzeitig sicherzustellen, dass die Signalleitung im Bereich von 200mil des Nähkondensators liegt, und je kleiner der Abstand, desto besser; Während das Netz an beiden Enden des Kondensators dem Netz der Bezugsebene entspricht, durch die das Signal fließt. Sehen Sie das Netzwerk an beiden Enden des Kondensators in der Abbildung unten, zwei verschiedene Netzwerke mit hellen Farben:

Querschnittsüberbrückung

Es ist üblich, die Signale über die Segmentierung in der Signalschicht zu "paketieren", oder die Signalleitungen anderer Netzwerke können eingeschlossen werden. Diese "Paket Ground"-Linie sollte so dick wie möglich sein. Für diese Verarbeitungsmethode sehen Sie sich die folgende Abbildung an.

Fähigkeiten der Hochgeschwindigkeitssignalverdrahtung

Mehrschichtige Leiterplattenverdrahtung

Die High Speed Board Signalverdrahtungsschaltung ist in der Regel hoch integriert und hat eine hohe Verdrahtungsdichte. Die Verwendung von Mehrschichtplatte ist nicht nur für die Verdrahtung notwendig, aber auch ein wirksames Mittel zur Verringerung von Störungen.

Eine vernünftige Auswahl der Anzahl der Schichten kann die Größe der Leiterplatte erheblich reduzieren, die Zwischenschicht vollständig nutzen, um die Abschirmung einzustellen, die nahe gelegene Erdung besser zu realisieren, die parasitäre Induktivität effektiv zu reduzieren, die Übertragungslänge des Signals effektiv zu verkürzen und die Kreuzstörungen zwischen Signalen erheblich zu reduzieren.

Je weniger Biegen des Bleidrahts, desto besser

Je weniger die Bleibiegung zwischen den Stiften des Hochgeschwindigkeitsplattes, desto besser.

Der Führungsdraht der Hochgeschwindigkeitskartensignalverdrahtungsschaltung nimmt die volle gerade Linie an, die gedreht werden muss, und kann durch 45° gebrochene Linie oder Bogen gedreht werden. Diese Anforderung wird nur verwendet, um die Befestigungsstärke der Stahlfolie in Niederfrequenzschaltung zu verbessern.

In der Hochgeschwindigkeitsschaltung kann die Erfüllung dieser Anforderung die externe Emission und Kopplung von Hochgeschwindigkeitssignalen reduzieren und die Strahlung und Reflexion von Signalen reduzieren.

Je kürzer die Führung, desto besser

Je kürzer die Leitung zwischen den Gerätestiften der Hochgeschwindigkeitssignalverdrahtungsschaltung, desto besser.

Je länger die Leitung, desto größer die verteilte Induktivität und Kapazität, die großen Einfluss auf das Durchlaufen des Hochfrequenzsignals des Systems haben und auch die charakteristische Impedanz der Schaltung ändern, was zu Reflexion und Oszillation des Systems führt.

Je weniger interlaminare Wechselwirkung, desto besser

Je weniger Wechsel der Bleischichten zwischen Stiften der Hochgeschwindigkeitsplatte, desto besser.

Der sogenannte "je weniger interlaminare Wechsel der Leitungen, desto besser" bedeutet, je weniger Durchkontaktierungen bei der Komponentenverbindung verwendet werden, desto besser.

Es wird gemessen, dass ein Durchgang 0,5pf verteilte Kapazität erzeugen kann, was zu einer signifikanten Erhöhung der Schaltungsverzögerung führt. Die Verringerung der Durchgangszahl kann die Geschwindigkeit erheblich verbessern.

Achten Sie auf parallele Querstörungen

In High Speed Board Signalverdrahtung, Es sollte auf die "Querstörungen" geachtet werden, die durch die enge Parallelführung der Signalleitungen verursacht werden.. Wenn parallele Verteilung nicht vermieden werden kann, Eine große Fläche von "Masse" kann auf der gegenüberliegenden Seite der parallelen Signalleitung angeordnet werden, um die Störung stark zu reduzieren.

Äste und Stümpfe vermeiden

High Speed Board Signalverdrahtung sollte Verzweigungen oder Stubs vermeiden.

Stump hat einen großen Einfluss auf die Impedanz, die zu Signalreflexion und Überschuss führen kann, daher sollten wir Stumpf und Ast im Design vermeiden.

Die Verwendung von Chrysanthemen-Kettenverdrahtung reduziert die Auswirkungen auf das Signal.

Die Signalleitung sollte so weit wie möglich in der inneren Schicht sein

Hochfrequenzplatinensignalleitung ist einfach, große elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, wenn sie auf die Oberfläche geht, und es ist auch einfach, durch externe elektromagnetische Strahlung oder Faktoren gestört zu werden.

Wenn die Hochfrequenzplatte Signalleitung wird zwischen der Stromversorgung und dem Erdungskabel verlegt, Die erzeugte Strahlung wird durch die Absorption der elektromagnetischen Welle durch die Stromversorgung und die untere Schicht stark reduziert.