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Para cargas de Resistencia pura, la corriente de crosstalk es proporcional a di / DT = DV / (t? 10% - 90% * r). En la fórmula, di / DT (tasa de variación de corriente), DV (oscilación de la fuente de interferencia) y R (carga de la fuente de interferencia) se refieren a los parámetros de la fuente de interferencia (si se trata de carga capacitiva, di / DT es el mismo que t? ¿ 10%.% - 90% cuadrado en proporción inversa. ). Como se puede ver en la fórmula, la señal de baja frecuencia del PCB no es necesariamente menor que la conversación cruzada de la señal de alta velocidad. Es decir: la señal de 1khz no es necesariamente una señal de baja velocidad, debemos considerar la situación del borde de manera integral. Para las señales con bordes empinados, contiene una gran cantidad de componentes armónicos y tiene una gran amplitud en cada punto de duplicación de frecuencia. Por lo tanto, hay que tener cuidado al seleccionar equipos de pcb. No elija ciegamente chips que cambien rápidamente, lo que no solo aumentará los costos, sino que también aumentará las conversaciones cruzadas y los problemas de emc.
Cualquier plano de potencia adyacente u otro plano, siempre que haya condensadores adecuados en ambos extremos de la señal para proporcionar una ruta de baja reactancia al gnd, entonces el plano puede usarse como el plano de retorno de la señal. En aplicaciones normales, la fuente de alimentación Io del chip correspondiente se utiliza generalmente para recibir y enviar, y suele haber condensadores de desacoplamiento de 0,01 - 0,1uf entre cada fuente de alimentación y el suelo, y estos condensadores también están en ambos extremos de la señal, por lo que el efecto de retorno del plano de alimentación es solo superado por el plano del suelo. Sin embargo, si otros planos de potencia se utilizan para el retorno, generalmente no hay una ruta de baja reactancia al suelo en ambos extremos de la señal. De esta manera, la corriente inducida en el plano adyacente encontrará el capacitor más cercano y regresará al suelo. Si el "capacitor más cercano" se aleja del punto de partida o final, el eco tendrá que recorrer largas distancias para formar una ruta completa de eco, que también es la ruta de eco de las señales adyacentes y el mismo flujo de eco. el impacto de la interferencia de la carretera y el suelo público es el mismo, lo que equivale a una conversación cruzada entre las señales.
Para algunas divisiones inevitables de energía cruzada, los filtros de paso alto formados por condensadores o conexiones en serie RC (por ejemplo, condensadores 680p de resistencia de 10 ohm), como los condensadores 680p de resistencia de 10 ohm, pueden cruzar la división. El valor específico depende del tipo de señal. Para proporcionar rutas de retorno de alta frecuencia, pero también para aislar las conversaciones cruzadas de baja frecuencia entre los planos mutuos). Esto puede implicar la adición de condensadores entre los planos de la fuente de alimentación, lo que puede parecer un poco interesante, pero definitivamente funciona. Si algunas especificaciones no lo permiten, se puede llevar el capacitor a tierra en los dos planos de la división.
En el caso de pedir prestado otros planos para el retorno, es mejor agregar varios pequeños condensadores al suelo en ambos extremos de la señal para proporcionar una ruta de retorno. Pero este método a menudo es difícil de lograr. Porque la mayor parte del espacio superficial cerca del terminal está ocupado por resistencias de emparejamiento y condensadores de desacoplamiento del chip.
El ruido de retorno es una de las principales fuentes de ruido en el plano de referencia. Por lo tanto, es necesario estudiar la ruta y el rango de flujo del retorno.
Conocimiento teórico de la ruta de retorno de pcb.
Es un circuito en una placa de circuito impreso con corriente eléctrica que pasa por el cable. Por lo general, solo vemos cables eléctricos en la superficie que se utilizan para transmitir señales, desde el extremo conductor hasta el extremo receptor. De hecho, la corriente eléctrica solo puede fluir en el circuito. Las líneas de transmisión son algo que podemos ver, y las rutas de retorno de la corriente suelen ser invisibles. Generalmente regresan a través del plano del suelo y el plano de potencia. Debido a que no hay circuitos físicos, las rutas de bucle son difíciles de estimar y controlar.
Cada cable en el PCB y su circuito forman un circuito de corriente. De acuerdo con el principio de la radiación electromagnética, cuando una corriente repentina fluye a través del Circuito del cable en el circuito, genera un campo electromagnético en el espacio y afecta a otros cables. Este es nuestro caso. en general, para reducir los efectos de la radiación, primero debemos entender los principios básicos de la radiación y los parámetros relacionados con la intensidad de la radiación.
Radiación de modo diferencial en placas de circuito impreso
Estos bucles equivalen a antenas pequeñas que funcionan, irradiando campos magnéticos al espacio. LO SIMULAMOS utilizando la radiación generada por una pequeña antena de anillo. configuramos un pequeño anillo con corriente I y área S. la intensidad del campo eléctrico medida en el campo lejano de R en el espacio libre es:
Eàparque eléctrico (v / m)
Fàfrecuencia ()
Región de Shah ()
Corriente (a)
Ràjar distancia (m)
Medir el ángulo entre la antena y el plano de radiación ()
Se aplica a pequeños bucles colocados en espacios libres y sin reflejos en la superficie. De hecho, nuestros productos se realizan en el suelo, no en el espacio libre. La radiación es proporcional a la corriente del circuito y al área del circuito, y al cuadrado de la frecuencia de la corriente.
La ruta de la corriente de retorno en la placa de circuito impreso está estrechamente relacionada con la frecuencia de la corriente. Según los conocimientos básicos del circuito, la corriente continua o de baja frecuencia Siempre fluye en la dirección de la menor resistencia; Y la corriente de alta frecuencia Siempre fluye en la dirección de la reactancia más pequeña con cierta resistencia.
Si no se tiene en cuenta la influencia de los agujeros y ranuras formados por los agujeros en el plano de cobre, la ruta con menor resistencia, es decir, la ruta de la corriente de baja frecuencia, está compuesta por líneas de arco en el plano de cobre de tierra y corrientes en cada arco. la densidad está relacionada con la resistencia en ese arco.
Ruta de corriente de alta frecuencia en el plano de cobre de PCB
Para la línea de transmisión, la ruta de retorno con la menor inducción, es decir, la ruta de retorno de corriente de alta frecuencia, se encuentra en el plano cubierto de cobre directamente debajo del cableado de la señal. Esta ruta de retorno minimiza el área del espacio rodeado por todo el bucle, lo que hace que la antena circular formada por la señal tenga la intensidad mínima del campo magnético (o la capacidad de recibir radiación espacial) que irradia al espacio.
Para un cableado lineal relativamente largo, puede considerarse una línea de transmisión ideal. La corriente de retorno de la señal que fluye sobre ella es una zona de banda con el cableado de la señal como eje central. Cuanto más larga sea la distancia del eje central del cableado de la señal, menor será la densidad de corriente.
Es la corriente de señal original, en "a, amperio";
Es la distancia entre el cableado de la señal y el plano de cobre, en "pulgadas, pulgadas";
Es la distancia vertical desde el punto en el plano de cobre hasta la línea de señal, en "pulgadas, pulgadas";
Esta es la densidad de corriente en este momento, en "a / in., Ampere / in".
Distribución de la densidad de corriente de retorno de la línea de transmisión de PCB
Enumera el porcentaje de corriente de retorno que fluye a través de la zona de la banda centrada en el Centro de la línea de transmisión, con un ancho de.
Suponiendo pulgadas, la corriente que se devuelve a través de una zona a 0035 pulgadas de la línea de transmisión representa solo el 13% de toda la corriente de retorno, y la distribución específica a un lado de la línea de transmisión es solo del 6,5%, y la densidad es muy pequeña. Así que puede ser ignorado.
Resumen:
1. cuando hay un plano de cobre continuo, denso y completo debajo del cableado de la señal de pcb, la interferencia acústica de la corriente de retorno de la señal en el plano de cobre es local. Por lo tanto, el impacto del retorno de la señal digital en los circuitos analógicos se puede reducir considerablemente siempre que se sigan los principios de diseño y localización del cableado, es decir, se extienda artificialmente la distancia entre las líneas de señal digital, los dispositivos digitales y las líneas de señal analógicas, así como los dispositivos del simulador hasta cierto punto. Interferencia
2. la corriente de retorno instantánea de alta frecuencia fluye de vuelta al terminal de accionamiento a través de un plano adyacente al rastro de la señal (plano de tierra o plano de alimentación). La carga terminal del rastro de señal del conductor está conectada entre el rastro de señal y el plano directamente adyacente al rastro de señal (plano de tierra o plano de fuente de alimentación).
3. cuanto mayor sea el área circundante del cable de alimentación y el cable de tierra en la placa de impresión pcb, mayor será su energía de radiación. Por lo tanto, al controlar la ruta de retorno, podemos minimizar las áreas circundantes y controlar el grado de radiación.
