Blog de PCB - Cómo manejar la señal de PCB más allá del límite

En PCB Board Diseño, La División del plano de potencia o del plano de puesta a tierra dará lugar a un plano incompleto, Para el enrutamiento de la señal, Su plano de referencia se mostrará de un plano de potencia a otro. , Este fenómeno se llama segmentación cruzada de señales. Para señales de baja velocidad, la segmentación cruzada puede ser irrelevante, Pero en el sistema de señales digitales de alta velocidad, La señal de alta velocidad utiliza el plano de referencia como ruta de retorno, Cuál es la ruta de retorno. Cuando el plano de referencia está incompleto, Se producirán los siguientes efectos adversos: dará lugar a la discontinuidad de la Impedancia de la trayectoria; Es fácil causar comentarios cruzados entre señales; Causa reflejos entre las señales; Aumentar el área del bucle actual, Aumentar la Inductancia del bucle, hacer que la forma de onda de salida sea fácil de oscilar; Aumento de la interferencia de la radiación en el espacio, Susceptible al campo magnético espacial; Aumenta la posibilidad de acoplamiento entre el campo magnético y otros circuitos en la placa de circuito. Una caída de tensión de alta frecuencia en una Inductancia de bucle que forma una fuente de radiación de modo común y genera radiación de modo común a través de un cable externo.. Por consiguiente,, PCB Board El cableado debe estar lo más cerca posible del plano para evitar la División cruzada. Estas condiciones sólo están permitidas si las líneas de señal de baja velocidad deben separarse o no estar cerca del suelo de la fuente de alimentación..

1. Procesamiento de la segmentación cruzada en el diseño

¿Si la segmentación cruzada es inevitable en el diseño de PCB, cómo manejarla? En este caso, el segmento necesita ser parcheado para proporcionar una ruta de retorno corta para la señal. Los tratamientos comunes incluyen la adición de condensadores de parche y el puente de cable cruzado.

2. Condensador de sutura

Normalmente, los condensadores cerámicos encapsulados 0402 o 0603 se colocan en la sección transversal de la señal. La Capacitancia del condensador es de 0,01 UF o 0,1 UF. Si el espacio lo permite, puede añadir varios de estos condensadores. Mientras tanto, asegúrese de que la línea de señal está dentro del rango de 200 mils del condensador de costura, cuanto más pequeña es la distancia, mejor. La red en ambos extremos del condensador corresponde a la red de plano de referencia a través de la cual pasa la señal. Vea la red conectada a ambos extremos del condensador en la siguiente figura. Estos dos colores se resaltarán. Dos redes diferentes:

3. Puente transversal

Por lo general, en la capa de señal, las señales intersectoriales "empaquetadas en tierra" también pueden incluir líneas de señal de otras redes. Esta línea de "paquete" debe ser lo más gruesa posible.

4. Cableado multicapa

Los circuitos de cableado de señales de alta velocidad suelen tener una alta integración y una alta densidad de línea. El uso de multicapas no es sólo necesario para el cableado, sino también un medio eficaz para reducir la interferencia. La selección razonable del número de capas puede reducir en gran medida el tamaño de la placa de circuito impreso, hacer pleno uso de la capa intermedia para establecer el blindaje, realizar mejor la puesta a tierra cercana, reducir eficazmente la Inductancia parasitaria, acortar eficazmente la longitud de transmisión de la señal, reducir en gran medida la interferencia cruzada de la señal, etc.

5. Cuanto menor sea la flexión del plomo, mejor.

La flexión del plomo entre los pines de los dispositivos de circuitos de alta velocidad debe ser lo más pequeña posible. Los cables de los circuitos de cableado de señales de alta velocidad son lineales y necesitan girar. Pueden girar con una línea de 45 grados o un arco. Este requisito sólo se utiliza para mejorar la resistencia fija de la placa de acero en el circuito de baja frecuencia. En el circuito de alta velocidad, el cumplimiento de este requisito puede reducir la transmisión externa y el acoplamiento mutuo de la señal de alta velocidad, as í como la radiación y la reflexión de la señal.

6. Cuanto más corto sea el plomo, mejor.

El cableado entre los pines de los dispositivos de cableado de señales de alta velocidad debe ser lo más corto posible. Cuanto más largo sea el cable, mayor será la Inductancia distribuida y la Capacitancia distribuida, lo que afectará en gran medida el paso de la señal de alta frecuencia en el sistema, y cambiará la impedancia característica del Circuito, lo que dará lugar a la reflexión y oscilación del sistema.

7. Cuanto menos alternancia haya entre las capas de plomo, mejor.

Cuanto menos alternancia entre las capas de plomo entre los pines de los dispositivos de circuito de alta velocidad, mejor. La llamada "menos alternancia entre capas de plomo es mejor" significa que menos agujeros se utilizan en la conexión de componentes es mejor. De acuerdo con la medición, un agujero a través puede traer alrededor de 0,5 PF de Capacitancia distribuida, lo que resulta en un aumento significativo en el retraso del circuito. La reducción del número de orificios puede aumentar significativamente la velocidad.

8. Cuidado con la interferencia cruzada paralela

En el cableado de señales de alta velocidad, se debe prestar atención a la interferencia cruzada causada por el cableado paralelo de líneas de señal adyacentes. Si no se puede evitar la distribución paralela, se puede colocar una gran área de "puesta a tierra" frente a la línea de señal paralela para reducir en gran medida la interferencia.

9. Evite ramas y tocones

El enrutamiento de señales de alta velocidad debe evitar ramas o stubs en la medida de lo posible. Los tocones tienen una gran influencia en la impedancia, lo que puede causar la reflexión de la señal y el exceso de impulso, por lo que por lo general debemos evitar los tocones y ramas en el diseño. Utilice la línea de enlace crisantemo para reducir el impacto en la señal.

10. La línea de señal debe estar lo más lejos posible de la capa interna

La línea de señal de alta frecuencia es fácil de producir una mayor radiación electromagnética en la superficie., También es vulnerable a la radiación electromagnética externa o a la interferencia de factores. Cableado de líneas de señal de alta frecuencia entre la fuente de alimentación y el cable de tierra, La absorción de ondas electromagnéticas por la fuente de alimentación y la capa inferior reducirá en gran medida la radiación generada. PCB Board.