Noticias de PCB - Análisis de comentarios sobre el diseño de PCB de alta velocidad

La conversación cruzada se refiere a una señal de tensión acústica no deseada producida por el acoplamiento de campos magnéticos entre señales adyacentes cuando la señal se propaga en la línea de transmisión, es decir, la energía se acopla de una línea a otra. Con la mejora continua de la complejidad y el rendimiento de los productos electrónicos, la densidad de las placas de circuito impreso y la frecuencia de los equipos relacionados también están aumentando. Mantener y mejorar la velocidad y el rendimiento del sistema se ha convertido en un problema importante para los diseñadores. Cuanto mayor sea la frecuencia de la señal, más empinada será el borde, menor será el tamaño del PCB y mayor será la densidad del cableado, lo que hace que el impacto de la conversación cruzada en el diseño de PCB de alta velocidad aumente significativamente. El problema de la conversación cruzada existe objetivamente, pero más allá de un cierto límite puede conducir a un desencadenamiento incorrecto del circuito, lo que hace que el sistema no funcione correctamente. Los diseñadores deben comprender los principios de la conversación cruzada y aplicar métodos adecuados en el diseño para minimizar los efectos negativos de la conversación cruzada.

El devanado cruzado en el diseño de PCB de alta velocidad puede ser causado por el acoplamiento de campo magnético producido por la inducción mutua o por el acoplamiento de campo eléctrico producido por la condensadores mutuos. Modelo de conversación cruzada de dos líneas de transmisión acopladas. La conversación cruzada de extremo cercano se refiere a la conversación cruzada en la línea perturbada cerca del conductor de la línea de interferencia. La conversación cruzada remota se refiere a la conversación cruzada en la línea interferida cerca del extremo receptor de la línea de interferencia. el acoplamiento inductor del modelo de conversación cruzada del campo magnético (inductor) y el campo eléctrico (capacitor) es una interferencia causada por un campo magnético causado por un cambio de corriente en la fuente de interferencia, lo que resulta en un voltaje inducido en el objeto interferido. El campo magnético de la señal transmitida en la línea AB in induce tensión en la línea cd. la línea de interferencia puede considerarse como el lado primario del transformador, la línea de interferencia puede considerarse como el lado secundario del transformador, mientras que la corriente generada por la línea de interferencia está en el extremo cercano. Flujo en la resistencia de carga y la resistencia de carga remota. TP es el tiempo de retraso de la línea de transmisión y tr es el tiempo de subida de la señal de accionamiento. Se puede ver que el acoplamiento remoto produce un pulso negativo con un ancho de pulso de ter, y el almacenamiento de acoplamiento cercano 2tp se expande en el tiempo, su amplitud se mantiene sin cambios, pero su área total de conversación cruzada de acoplamiento es la misma. El área total del acoplamiento de conversación cruzada es proporcional a LM (dis / dt) y la longitud del acoplamiento. El acoplamiento capacitivo se debe a cambios de voltaje en la fuente de interferencia, y la interferencia causada por la corriente de inducción en el objeto perturbado. La forma de onda de cada punto causada por el acoplamiento capacitivo mutuo se muestra como se muestra. la diferencia con el acoplamiento de inducción mutua es que el acoplamiento remoto es un pulso positivo. El área de conversación cruzada acoplada es proporcional al CM ((dv / dt) y la longitud de acoplamiento. la conversación cruzada acoplada inductivamente y capacitivamente es esencialmente el resultado de la superposición de dos conversaciones cruzadas acopladas. se puede ver que tanto la conversación cruzada acoplada inductivamente como la capacitiva tratan de mejorar su efecto en el extremo cercano d (tienen la misma polaridad En el punto d) Y en el extremo lejano, C intenta contrarrestar la influencia mutua (por el contrario, su Polo en el punto c). La amplitud del pulso de conversación cruzada de extremo cercano es constante y el ancho del pulso es el doble del tiempo de propagación TP representado por la región de acoplamiento. El ancho del pulso lejano es aproximadamente el tiempo de subida del pulso en la línea de interferencia tr, y la amplitud aumenta con el aumento de la longitud de acoplamiento. En condiciones normales, en un plano completo, el voltaje de conversación cruzada de inductores y condensadores es básicamente el mismo. El circuito de línea de banda en el circuito de PCB tiene un buen equilibrio de acoplamiento de inducción y capacitiva, y su conversación cruzada remota es pequeña; Para las líneas de microstrip, la mayoría de los campos eléctricos relacionados con la conversación cruzada pasan por el aire y no por otros materiales aislantes, por lo que la conversación cruzada capacitiva es menor que la cadena de inducción, lo que hace que su acoplamiento remoto sea negativo. Si la conversación cruzada es el principal problema, se organizan todos los rastros sensibles en bandas. el impacto de la conversación cruzada en el sistema suele ser negativo para la inducción mutua y la interferencia cruzada acoplada capacitivamente. En un diseño de PCB de alta densidad y complejo, es imposible evitar completamente la conversación cruzada. Para reducir las conversaciones cruzadas, lo más básico es hacer que el acoplamiento entre la red de fuente de interferencia y la red interferida sea lo más pequeño posible. En el diseño del sistema, debemos elegir un método adecuado para minimizar las conversaciones cruzadas sin afectar el resto del rendimiento del sistema. En combinación con el análisis anterior, la solución del problema de la conversación cruzada se considera principalmente desde los siguientes aspectos: aumentar la distancia entre las líneas de transmisión tanto como sea posible cuando las condiciones de cableado lo permitan; O minimizar la longitud paralela entre líneas de transmisión adyacentes (longitud paralela acumulada) y preferir el cableado entre diferentes capas; Con la garantía de la cronología de la señal, elija los dispositivos con baja velocidad de conversión en la medida de lo posible para ralentizar la tasa de variación del campo eléctrico y magnético, reduciendo así la conversación cruzada; Las capas de señal de las dos capas adyacentes (sin aislamiento de capa plana) deben ser perpendiculares a la dirección del cableado, evitando el cableado paralelo en la medida de lo posible para reducir la conversación cruzada entre capas; Al diseñar la pila, la capa dieléctrica entre la capa de cableado y el plano de referencia (fuente de alimentación o plano de tierra) debe ser lo más delgada posible, siempre que se cumpla la resistencia característica, aumentando así el acoplamiento entre la línea de transmisión y el plano de referencia y reduciendo el acoplamiento adyacente de la línea de transmisión; Debido a que la capa superficial solo tiene un plano de referencia, el acoplamiento del campo eléctrico del cableado superficial es más fuerte que la capa intermedia, por lo que las líneas de señal más sensibles a la conversación cruzada se colocan en la capa interior tanto como sea posible; A través de la conexión final, la resistencia de los extremos lejanos y cercanos de la línea de transmisión coincide con la línea de transmisión, lo que puede reducir considerablemente la magnitud de la conversación cruzada. la conversación cruzada es un problema que no se puede ignorar en el diseño de circuitos PCB de alta velocidad y se presta cada vez más atención. El diseño del sistema basado en la digitalización ha entrado en una nueva etapa. Muchos problemas secundarios de diseño de alta velocidad en el pasado ahora tienen un impacto clave en el rendimiento del sistema. Los problemas de integridad de la señal, incluida la conversación cruzada, han provocado cambios en el concepto de diseño, el proceso de diseño y el método de diseño. Frente a los nuevos desafíos, la clave del ruido de conversación cruzada es identificar aquellas redes que realmente tienen un impacto en el funcionamiento normal del sistema, en lugar de suprimir ciegamente el ruido de conversación cruzada en todas las redes, lo que también contradice el ruido limitado.