Conception électronique - Méthodes techniques pour réduire la diaphonie lors du câblage PCB haute vitesse

Méthodes techniques pour réduire la diaphonie lors du câblage PCB haute vitesse

En raison de l'absence d'analyse à haute vitesse et de conseils de simulation pour les conceptions de PCB traditionnelles, la qualité du signal n'est pas garantie et la plupart des problèmes ne sont pas détectés avant les tests de fabrication de plaques. Cela réduit considérablement l'efficacité de la conception, augmente les coûts et est clairement désavantageux dans la concurrence féroce du marché. Par conséquent, pour la conception de PCB à grande vitesse, les initiés de l'industrie ont proposé une nouvelle idée de conception qui est devenue une approche de conception "Top - down". Après diverses analyses et Optimisations politiques, la plupart des problèmes possibles ont été évités et des économies importantes ont été réalisées. Il est temps de s'assurer que le budget du projet est respecté, de produire des plaques d'impression de haute qualité et d'éviter les erreurs de test fastidieuses et coûteuses.

L'adaptation d'impédance fait référence à l'état de fonctionnement dans lequel l'impédance de charge et l'impédance interne de la source d'excitation s'adaptent mutuellement pour obtenir une puissance de sortie maximale. Pour éviter la réflexion du signal pendant le câblage PCB à grande vitesse, l'impédance requise du circuit est de 50 angströms. C'est un nombre approximatif. Il est généralement spécifié que la bande de base d'un câble coaxial est de 50 îles, la bande de fréquence de 75 îles et la Paire torsadée de 100 îles. Pour faciliter la correspondance, il s'agit simplement d'un nombre entier. Selon l'analyse spécifique du circuit, l'utilisation de la terminaison parallèle AC, l'impédance de terminaison adopte un réseau résistif et capacitif. La résistance terminale R doit être inférieure ou égale à l'impédance de ligne de transmission Z0 et la capacité c doit être supérieure à 100 PF. Il est recommandé d'utiliser un condensateur céramique multicouche de 0,1 UF. Le condensateur a pour fonction de bloquer les basses fréquences et de passer par les hautes fréquences, de sorte que la résistance R n'est pas la charge continue de la source motrice, de sorte que cette méthode de terminaison n'a pas de consommation d'énergie continue.

Par « diaphonie », on entend qu'un couplage électromagnétique provoque des perturbations parasites de bruit de tension sur une ligne de transmission adjacente lorsqu'un signal se propage sur une ligne de transmission. Le couplage est divisé en couplage capacitif et couplage inductif. Trop de diaphonie peut entraîner un mauvais déclenchement du circuit et empêcher le système de fonctionner correctement. Selon certaines caractéristiques de la diaphonie, on peut résumer plusieurs façons principales de réduire la diaphonie:

(1) augmenter l'espacement des lignes, réduire les longueurs parallèles, utiliser le câblage par points si nécessaire.

(2) Lorsque la ligne de signal à grande vitesse remplit les conditions, l'augmentation de l'adaptation de terminaison peut réduire ou éliminer la réflexion, réduisant ainsi la diaphonie.

(3) pour les lignes de transmission microruban et les lignes de transmission ruban, limiter la hauteur des traces à la portée du plan de masse peut réduire considérablement la diaphonie.

(4) Lorsque l'espace de câblage le permet, insérer un fil de terre entre les deux fils avec une diaphonie plus sévère peut jouer un rôle d'isolation et réduire la diaphonie.

Dans les circuits numériques à grande vitesse, l'utilisation de lignes différentielles pour la transmission de signaux numériques est une mesure efficace pour contrôler les facteurs perturbant l'intégrité du signal. Les lignes différentielles sur la carte de réplication PCB sont équivalentes à des paires de lignes de transmission intégrées micro - ondes différentielles fonctionnant en mode quasi - tem. Où les lignes différentielles en haut ou en bas du PCB sont équivalentes aux lignes microruban couplées, situées dans la couche interne du PCB multicouche. Une ligne différentielle est équivalente à une ligne à ruban couplé à larges côtés. Le signal numérique est transmis sur une ligne différentielle en mode de transmission impair, c'est - à - dire avec un déphasage de 180° entre les signaux positifs et négatifs, et le bruit est couplé en mode commun sur une paire de lignes différentielles. Soustraire la tension ou le courant du circuit, ce qui permet d'obtenir un signal pour éliminer le bruit de mode commun. Les sorties de faible amplitude de tension ou de courant de la paire de lignes différentielles répondent aux exigences d'intégration à grande vitesse et de faible consommation d'énergie.