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En el proceso de diseño de pcb, la División del plano de alimentación o el plano de tierra puede causar que el plano sea incompleto. De esta manera, cuando se encamina la señal, su plano de referencia se cruzará de un plano de potencia a otro. Este fenómeno se llama División cruzada de señales.
Diagrama esquemático del fenómeno de la División cruzada
La División cruzada puede no tener nada que ver con la señal de baja velocidad, pero en el sistema de señal digital de alta velocidad, la señal de alta velocidad toma el plano de referencia como la ruta de retorno, es decir, la ruta de retorno. Cuando el nivel de referencia está incompleto, pueden producirse los siguientes efectos adversos:
Causa que la resistencia del cableado no sea continua;
Es fácil causar conversaciones cruzadas entre señales;
Causar reflejos entre señales;
Aumentar el área del Circuito de corriente y aumentar la inducción del circuito para que la forma de onda de salida sea fácil de oscilar;
Aumenta la interferencia de radiación en el espacio y es vulnerable a los campos magnéticos espaciales;
Aumentar la posibilidad de que el campo magnético se acople a otros circuitos en la placa;
La caída de tensión de alta frecuencia en el inductor de anillo constituye una fuente de radiación de modo común, que se genera a través de cables externos.
Por lo tanto, el cableado de PCB debe estar lo más cerca posible del plano y evitar el corte cruzado. Estas condiciones solo están permitidas en líneas de señal de baja velocidad si es necesario cruzar la zona o no estar cerca del plano de tierra de la fuente de alimentación.
El tratamiento de la División cruzada en el diseño
¿Si la División cruzada es inevitable en el diseño de pcb, ¿ qué debo hacer? En este caso, es necesario suturar la División para proporcionar una ruta de retorno más corta para la señal. Los métodos de tratamiento comunes incluyen aumentar la capacidad de sutura y el puente.
Condensadores stishing
Por lo general, se colocan Condensadores cerámicos 0402 o 0603 en la zona de señal, con un capacitor de 0,01 UF o 0,1 uf. si el espacio lo permite, se pueden agregar más de estos condensadores.
Al mismo tiempo, trate de garantizar que el cable de señal esté dentro del rango de condensadores de costura de 200 mil, cuanto menor sea la distancia, mejor; La red en ambos extremos del capacitor corresponde a la red del plano de referencia por el que pasa la señal. Vea las redes conectadas a ambos extremos del capacitor en la siguiente imagen, así como dos redes diferentes que se destacan con dos colores:
Puesta a tierra del paso elevado
Por lo general, las señales cruzadas se "procesan en paquetes" en la capa de señal, o se envuelven en líneas de señal de otras redes. Esta línea de "envolver el suelo" debe ser lo más gruesa posible. Vea la siguiente imagen para este método de procesamiento.
Habilidades de cableado de señales de alta velocidad
Cableado multicapa
Los circuitos de cableado de señales de alta velocidad a menudo tienen un alto grado de integración y una gran densidad de cableado. el uso de cableado de varias capas no solo es necesario, sino también un medio eficaz para reducir la interferencia.
La selección racional de la capa puede reducir en gran medida el tamaño de la placa, aprovechar al máximo la capa intermedia para establecer el blindaje, lograr una puesta a tierra cercana, reducir efectivamente la inducción parasitaria, acortar efectivamente la longitud de transmisión de la señal y reducir en gran medida la interferencia cruzada entre las señales.
Cuanto menor sea tu ventaja, mejor.
Cuanto más pequeño sea el cable doblado entre los pines de los dispositivos de circuito de alta velocidad, mejor.
El cable de cableado del Circuito de cableado de señal de alta velocidad adopta toda la línea, necesita girar, puede ser una línea rota de 45 ° o un giro de arco, este requisito solo se utiliza para mejorar la resistencia fija de la lámina de acero en el circuito de baja frecuencia.
Sin embargo, en los circuitos de alta velocidad, cumplir con este requisito puede reducir la transmisión externa y el acoplamiento de las señales de alta velocidad, así como la radiación y reflexión de las señales.
Cuanto más corta sea la ventaja, mejor.
Cuanto más corto sea el cable entre los pines de los componentes del Circuito de cableado de señal de alta velocidad, mejor.
Cuanto más largo sea el cable, mayor será el valor de la inducción y el capacitor distribuidos, y la señal de alta frecuencia del sistema se verá muy afectada, lo que también cambiará la resistencia característica del circuito, lo que dará lugar a la reflexión y oscilación del sistema.
Cuanto menos alternancia haya entre las capas de plomo, mejor.
Cuanto menos capas de alambre alternas haya entre los pines de los dispositivos de circuito de alta velocidad, mejor.
La llamada "alternancia de la menor capa de plomo posible" se refiere a la conexión de componentes con el menor número posible de agujeros.
Según las mediciones, un solo agujero puede traer un capacitor distribuido de aproximadamente 0,5pf, lo que resulta en un aumento significativo del retraso del circuito, y la reducción del número de agujeros puede aumentar significativamente la velocidad.
Preste atención a la interferencia cruzada paralela
En el cableado de señales de alta velocidad, se debe prestar atención a la "interferencia cruzada" introducida por el cableado paralelo cercano de la línea de señal. Si no se puede evitar una distribución paralela, se puede colocar una gran área de "tierra" frente a la línea de señal paralela para reducir significativamente la interferencia.
Evitar ramas y tocones
El cableado de señales de alta velocidad debe evitar la formación de ramas o Stub en la medida de lo posible.
Los tocones tienen un gran impacto en la resistencia y pueden causar reflejos de señal y sobrecorros, por lo que generalmente debemos evitar tocones y ramas en el diseño.
La línea de enlace crisantemo reducirá el impacto en la señal.
El cable de señal debe pasar por la capa interior en la medida de lo posible.
Las líneas de señal de alta frecuencia que caminan por la superficie son propensas a producir una mayor radiación electromagnética y también son vulnerables a la interferencia de la radiación electromagnética externa o factores.
Si el cable de señal de alta frecuencia se encamina entre la fuente de alimentación y el suelo, la radiación generada por la fuente de alimentación y el Fondo se reducirá absorbiendo ondas electromagnéticas.
