L'actualité PCB - Comment gérer les signaux PCB sur une ligne de répartiteur

Lors de la conception d'un PCB, la Division du plan d'alimentation ou du plan de masse entraîne un plan incomplet. De cette manière, lorsque le signal est routé, son plan de référence va passer d'un plan de puissance à l'autre. Ce phénomène est appelé segmentation croisée du signal.

Schéma du phénomène de segmentation croisée

La segmentation croisée peut ne pas être liée à un signal à faible vitesse, mais dans un système de signalisation numérique à grande vitesse, le signal à grande vitesse a une voie de retour, c'est - à - dire une voie de retour, avec un plan de référence. Lorsque le plan de référence est incomplet, les effets indésirables suivants peuvent survenir:

Provoque une discontinuité de l'impédance de câblage;

Crée facilement une diaphonie entre les signaux;

Provoquer une réflexion entre les signaux;

Augmenter la zone de la boucle de courant, augmenter l'inductance de la boucle, de sorte que la forme d'onde de sortie peut facilement osciller;

Il augmente les perturbations radiatives dans l'espace et est vulnérable aux champs magnétiques de l'espace;

Augmenter les possibilités de couplage du champ magnétique avec d'autres circuits sur la carte;

La chute de tension haute fréquence sur l'inducteur annulaire constitue une source de rayonnement de mode commun, générée par un câble externe.

Par conséquent, le câblage PCB doit être aussi proche que possible de la surface plane et éviter les coupures croisées. Ces conditions ne sont permises que dans les lignes de signal à basse vitesse si vous devez traverser une partition ou si vous ne pouvez pas vous rapprocher du plan de masse de l'alimentation.

Traitement de la segmentation croisée dans la conception

Si la segmentation croisée se produit inévitablement dans la conception du PCB, que faire? Dans ce cas, la segmentation doit être cousue afin de fournir un chemin de retour plus court au signal. Les méthodes de traitement courantes comprennent l'augmentation de la capacité de suture et le pontage.

Stiching condensateurs

Typiquement, sur la partition de signal sont placés des condensateurs en céramique 0402 ou 0603, avec une capacité de 0,01 µF ou 0,1 µF. Si l'espace le permet, plus de tels condensateurs peuvent être ajoutés.

Dans le même temps, essayez de garantir que le fil de signal est dans la gamme de capacité de couture de 200mil, plus la distance est petite, mieux c'est; Le réseau aux bornes du condensateur correspond au réseau du plan de référence parcouru par le signal. Voir les réseaux connectés aux deux extrémités du condensateur dans l'image ci - dessous, ainsi que deux réseaux différents mis en évidence avec deux couleurs:

Mise à la terre de l'échangeur

Les signaux divisés en croix sont généralement « packagés » au niveau de la couche signal, ou packagés avec des lignes de signaux d'autres réseaux. Cette ligne "enveloppant le sol" doit être aussi épaisse que possible. Voir l'image ci - dessous pour ce traitement.

Astuces de câblage de signal à grande vitesse

Câblage multicouche

Les circuits de câblage de signal à grande vitesse ont tendance à avoir un haut niveau d'intégration et une grande densité de câblage, l'utilisation de câblage de carte multicouche est non seulement nécessaire, mais aussi un moyen efficace de réduire les interférences.

Une sélection raisonnable de la couche peut réduire considérablement la taille de la plaque, utiliser pleinement la couche intermédiaire pour définir le blindage, réaliser une mise à la terre proche, réduire efficacement l'inductance parasite, raccourcir efficacement la longueur de transmission du signal et réduire considérablement les interférences croisées entre les signaux.

Moins vous avez d'avance, mieux c'est

Moins les fils sont courbés entre les broches des circuits à grande vitesse, mieux c'est.

Circuit de câblage de signal à grande vitesse le fil de câblage adopte toute la ligne et nécessite un virage, il peut s'agir d'une coupure de 45° ou d'un virage en arc de cercle, cette exigence n'est utilisée que dans les circuits basse fréquence pour améliorer la résistance fixe de la feuille d'acier.

Cependant, dans les circuits à grande vitesse, le respect de cette exigence permet de réduire la transmission et le couplage externes des signaux à grande vitesse et de réduire le rayonnement et la réflexion des signaux.

Plus l'avance est courte, mieux c'est

Plus les broches entre les broches d'un composant de circuit de câblage de signal à grande vitesse sont courtes, mieux c'est.

Plus le fil est long, plus la valeur de l'inductance et de la capacité de distribution sera grande, le signal à haute fréquence du système sera beaucoup affecté et changera également l'impédance caractéristique du circuit, ce qui entraînera des réflexions du système, des oscillations, etc.

Moins il y a d'alternance entre les couches de plomb, mieux c'est

Moins il y a de couches de plomb alternées entre les broches d'un dispositif de circuit à grande vitesse, mieux c'est.

Par « alternance de couches de plomb le moins possible », on entend la connexion de pièces présentant le moins de trous possible.

Il a été mesuré qu'un seul trou peut apporter une capacité répartie d'environ 0,5 PF, ce qui entraîne une augmentation significative du retard du circuit et une réduction du nombre de trous peut augmenter considérablement la vitesse.

Attention aux interférences croisées parallèles

Dans le câblage de signaux à grande vitesse, il convient de noter les « interférences croisées» introduites par le câblage étroitement parallèle des lignes de signaux. S'il n'est pas possible d'éviter une distribution parallèle, il est possible de disposer une grande surface de "masse" en regard des lignes de signaux parallèles pour réduire fortement les perturbations.

Évitez les branches et les souches

Le câblage des signaux à grande vitesse doit éviter autant que possible la formation de branches ou de stub.

Les souches ont une grande influence sur l'impédance et peuvent provoquer des réflexions de signal et des dépassements, nous devrions donc généralement éviter les souches et les branches dans notre conception.

La ligne de liaison chrysanthème réduira l'impact sur le signal.

Le câble de signal doit traverser la couche interne autant que possible

Les lignes de signal à haute fréquence qui marchent sur la surface sont sujettes à de grands rayonnements électromagnétiques et sont également sujettes à des interférences par des rayonnements électromagnétiques externes ou des facteurs.

Si un câble de signal à haute fréquence est câblé entre l'alimentation et la ligne de terre, le rayonnement généré par l'alimentation et la couche inférieure sera réduit par l'absorption des ondes électromagnétiques