Tecnología de PCB - ¿Cómo se procesan las señales de PCB a través de la línea divisoria?

En Diseño de PCB Proceso, La División del plano de potencia o del plano de puesta a tierra dará lugar a un plano incompleto. Cuando la señal está enrutada, Su plano de referencia se cruzará de un plano de potencia a otro. Este fenómeno se llama segmentación cruzada de señales.

Diagrama esquemático del fenómeno de la segmentación cruzada

En el interior Placa de alta velocidad Sistema de señales digitales, La señal de alta velocidad toma el plano de referencia como la ruta de retorno, Cuál es la ruta de retorno. Cuando el plano de referencia está incompleto, Se producirán los siguientes efectos adversos:

Esto dará lugar a la discontinuidad de impedancia del cableado;

Es fácil causar comentarios cruzados entre las señales;

Causará reflejos entre las señales;

La forma de onda de salida es fácil de oscilar debido al aumento del área del bucle y la En el interiorductancia de corriente.

Mientras tanto, es susceptible a la influencia del campo magnético espacial.

Aumentar la posibilidad de acoplamiento entre el campo magnético y otros circuitos a bordo;

La caída de tensión de la placa de alta frecuencia en la Inductancia del bucle forma una fuente de radiación de modo común, y la radiación de modo común se genera a través de un cable externo.

Por lo tanto, el cableado de PCB debe estar lo más cerca posible del plano para evitar la División cruzada. Estas condiciones sólo se permiten si la línea de señal de baja velocidad debe atravesar la zona o no puede acercarse al plano de tierra de la fuente de alimentación.

Tratamiento del segmento de span en el diseño

Cómo manejar la inevitable segmentación cruzada Diseño de PCB? En este caso, Es necesario suturar los segmentos para proporcionar una trayectoria de retorno corta de la señal. El método de mecanizado común es añadir condensador de costura y puente de alambre cruzado.

Condensador de sutura

Normalmente, los condensadores cerámicos encapsulados 0402 o 0603 se colocan en la sección transversal de la señal. El valor de Capacitancia del condensador es de 0,01 UF o 0,1 UF. Si el espacio lo permite, se pueden añadir varios de estos condensadores.

Mientras tanto, asegúrese de que el cable 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 del plano de referencia a través del cual pasa la señal. Vea la siguiente figura para una red conectada a ambos extremos del condensador, dos redes diferentes con colores brillantes:

Puente transversal

En la capa de señal, la "puesta a tierra de paquetes" de la señal por segmentos es común, o puede incluir líneas de señal de otras redes. La línea de "puesta a tierra de paquetes" debe ser lo más gruesa posible. Vea la siguiente figura para este proceso.

Técnicas de cableado de señales de alta velocidad

Cableado multicapa

Este Placa de alta velocidad Los circuitos de cableado de señales son generalmente altamente integrados y tienen una alta densidad de línea distribuida. Uso Placa multicapa No sólo es necesario para el cableado, Y también es un medio eficaz de 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 Entre las señales.

Cuanto menos se dobla el cable, mejor.

Cuanto más pequeñas sean las curvas de plomo entre los pines de la placa de alta velocidad, mejor.

Los cables de los circuitos de cableado de señales de placas de alta velocidad están en línea recta completa, necesitan girar, y pueden girar a través de una línea de 45° o una línea de arco. Este requisito sólo se utiliza para mejorar la resistencia fija de la lámina de acero en circuitos de baja frecuencia.

En el circuito de alta velocidad, el cumplimiento de este requisito puede reducir la transmisión externa y el acoplamiento de la señal de alta velocidad, as í como la radiación y la reflexión de la señal.

Cuanto más corto sea el plomo, mejor.

Cuanto más corto sea el plomo entre los pines del dispositivo del Circuito de cableado de señales de alta velocidad, mejor.

Cuanto más largo sea el cable, mayor será la Inductancia distribuida y la Capacitancia, lo que afectará en gran medida el paso de la señal de alta frecuencia del sistema, y cambiará la impedancia característica del Circuito, lo que dará lugar a la reflexión y oscilación del sistema.

Cuanto menos alternancia interlaminar mejor

Las capas de plomo entre los pines de la placa de alta velocidad se alternarán lo menos posible.

La llamada "menos alternancia de capas de plomo es mejor", significa que el proceso de conexión de componentes para utilizar menos a través de agujeros es mejor.

De acuerdo con la medición, la Capacitancia distribuida de 0,5 PF se puede obtener a través del agujero, lo que resulta en un aumento significativo del retardo del circuito. La reducción del número de orificios puede aumentar significativamente la velocidad.

Atención a la interferencia cruzada paralela

In Placa de alta velocidad Cableado de señales, Se debe prestar atención a la "interferencia cruzada" causada por el cableado compacto y paralelo de las líneas de señal.. Si no se puede evitar la distribución paralela, Gran área "puesta a tierra" se puede colocar en el lado opuesto de la línea de señal paralela para reducir en gran medida la interferencia..

Evite ramas y tocones

Placa de alta velocidad El cableado de la señal debe evitar ramas o cortes cortos.

Los tocones tienen una gran influencia en la impedancia, lo que conduce a la reflexión de la señal y el exceso de impulso. Por lo tanto, los tocones y ramas deben ser evitados en el diseño.

El cableado de la cadena Daisy reducirá el impacto en la señal.

En la medida de lo posible, las líneas de señal se colocarán en la capa interna.

La línea de señal de la placa de alta frecuencia es fácil de producir una mayor radiación electromagnética en la superficie, y también es fácil ser interferida por la radiación electromagnética externa o factores.

Si Placa de alta frecuencia El cable de señal se coloca entre la fuente de alimentación y el cable de tierra, La radiación generada por la absorción de ondas electromagnéticas a través de la fuente de alimentación y la capa inferior se reducirá en gran medida..