Noticias de PCB - Cómo los principiantes de diseño de PCB entienden las señales diferenciales

¿¿ qué es una señal diferencial? En palabras de laico, el extremo conductor envía dos señales de igual valor y fase inversa, y el extremo receptor juzga el Estado lógico "0" o "1" comparando la diferencia entre los dos voltaje. El par de cables que llevan la señal diferencial se llama cables diferenciales. ¿¿ cómo calcular la resistencia de la línea diferencial? La resistencia de varias señales diferenciales es diferente, como USB D + D -, la resistencia de la línea diferencial es de 90 ohms y la línea diferencial 1394 es de 110 ohms. Es mejor leer las instrucciones o la información relacionada primero. Hay muchas herramientas para calcular la resistencia, como el si9000 de polar. Los factores que afectan la resistencia diferencial son el ancho de la línea, el espaciamiento de la línea diferencial, la constante dieléctrica y el espesor del medio (espesor del medio entre la línea diferencial y el plano de referencia). En general, se trata de ajustar las diferencias. El espaciamiento y el ancho de la línea se utilizan para controlar la resistencia diferencial. Al hacer la placa de circuito, también debe explicar al fabricante de PCB qué líneas deben controlar la resistencia. La señal diferencial utiliza valores para representar la diferencia entre dos cantidades físicas. Estrictamente hablando, todas las señales de voltaje son diferenciales, porque un voltaje solo puede ser relativo al otro. En algunos sistemas, el "círculo" del sistema se utiliza como punto de referencia de voltaje. Cuando la "puesta a tierra" se utiliza como referencia para la medición de voltaje, esta planificación de señal se llama un solo extremo. Usamos este término porque la señal está representada por un voltaje en un solo conductor.

Para los ingenieros de PCB layout, la mayor preocupación es cómo garantizar que estas ventajas de las líneas de distribución pobres se puedan aprovechar al máximo en el cableado real. Tal vez cualquiera que haya estado en contacto con layout entienda los requisitos generales del cableado diferencial. El diseño del PCB es "igual longitud, igual distancia". La longitud igual es para garantizar que las dos señales diferenciales siempre mantengan la polo opuesta y reduzcan los componentes de modo común; Las distancias iguales son principalmente para garantizar que las impedancias diferenciales de ambos sean consistentes y reducir la reflexión. "Estar lo más cerca posible" es a veces uno de los requisitos para el cableado diferencial. Los rastros diferenciales también pueden funcionar en diferentes capas de señal, pero generalmente no se recomienda este método, ya que las diferencias en la resistencia y el agujero generados por las diferentes capas destruyen el efecto de la transmisión del modo diferencial e introducen ruido de modo común. Además, si las dos capas adyacentes no están estrechamente acopladas, Esto reducirá la capacidad de los rastros diferenciales para resistir el ruido, pero si puedes mantener la distancia adecuada de los rastros circundantes, la conversación cruzada no es un problema. A una frecuencia general (por debajo del gigahertz), la interferencia electromagnética no será un problema grave. Los experimentos han demostrado que la atenuación de la energía de radiación alcanzó los 60 decibelios a una distancia de 3 metros a una distancia de 500 milímetros del rastro diferencial, lo que es suficiente para cumplir con el estándar de radiación electromagnética fcc. Los diseñadores no tienen que preocuparse demasiado por la compatibilidad electromagnética causada por el acoplamiento insuficiente de líneas diferenciales. Pero todas estas reglas no se utilizan para aplicaciones mecánicas, y muchos ingenieros todavía parecen no entender la esencia de la transmisión de señales diferenciales de alta velocidad. Los siguientes se centran en varios malentendidos comunes en el diseño de señales diferenciales de placas de pcb.

Se cree que la trayectoria diferencial debe estar muy cerca. Mantener los rastros diferenciales cerca no es más que mejorar su acoplamiento, lo que no solo puede mejorar la inmunidad al ruido, sino también aprovechar al máximo la polo opuesta del campo magnético para compensar la interferencia electromagnética con el mundo exterior. Aunque este método es muy beneficioso en la mayoría de los casos, no es absoluto. Si podemos asegurarnos de que bloqueen completamente las interferencias externas, entonces no necesitamos usar un fuerte acoplamiento para lograr anti - interferencia. Y el propósito de inhibir el emi. ¿¿ cómo garantizar un buen aislamiento y blindaje de las trazas diferenciales? Aumentar la distancia entre los rastros y otros rastros de señal es uno de los métodos más básicos. La energía del campo electromagnético disminuye con el cuadrado de la distancia. Por lo general, el espaciamiento de las líneas es más de cuatro veces mayor que el de las líneas. Cuando es ancho, la interferencia entre ellos es muy débil y básicamente insignificante. Además, el aislamiento a través del plano de tierra también puede desempeñar un buen papel de blindaje. Esta estructura se utiliza a menudo en el diseño de PCB encapsulados en IC de alta frecuencia (más de 10g). Se llama estructura cpw y puede garantizar una resistencia diferencial estricta. Control (2z0).