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La maggior parte dei PCB contiene alcuni sottosistemi o aree funzionali, e ogni sottosistema funzionale è costituito da un insieme di dispositivi e dai relativi circuiti di supporto. Ad esempio, una scheda madre tipica può essere divisa nelle seguenti aree: processore, logica dell'orologio, memoria, controller bus, interfaccia bus, bus PCT, interfaccia periferica, modulo di elaborazione video / audio, ecc Da un lato, tutti i componenti sul PCB devono essere posizionati vicino l'uno all'altro, che può accorciare la lunghezza della traccia, ridurre la conversazione incrociata, la riflessione e la radiazione elettromagnetica, garantire l'integrità del segnale; D'altra parte, l'energia RF generata da diversi dispositivi logici Lo spettro di frequenza è diverso, soprattutto nei sistemi ad alta velocità. Maggiore è la frequenza del segnale, più ampia è la banda di frequenza dell'energia RF generata dalle operazioni relative al salto del segnale digitale. È necessario prevenire interferenze reciproche tra dispositivi con diverse bande di frequenza operative, in particolare interferenze da dispositivi ad alta larghezza di banda ad altri dispositivi.
La soluzione ai problemi di cui sopra è utilizzare la divisione funzionale, cioè dividere fisicamente sottosistemi con diverse funzioni sulla scheda PCB. Secondo i prodotti differenti, vengono adottati diversi metodi di divisione. Di solito, è possibile utilizzare più PCB, isolamento dei componenti e metodi di separazione Layout FE. Una segmentazione corretta può ottimizzare la qualità del segnale, semplificare il cablaggio e ridurre le interferenze. L'ingegnere deve chiarire a quale area funzionale appartiene un componente e queste informazioni possono essere ottenute dal fornitore del componente.
La segmentazione funzionale può essere considerata come separazione di un'area funzionale da un'altra al fine di isolare circuiti con funzioni diverse, come mostrato nell'esempio in Figura 1. Nella progettazione PCB, l'obiettivo da raggiungere è quello di limitare il campo elettromagnetico associato a una sottoarea specifica all'area che richiede questa parte di energia. Ad esempio, il progettista spera che l'energia elettromagnetica dall'area del processore non possa essere trasferita al circuito I/O. C'è una potenziale differenza tra il processore e l'I/O. Finché vi è una differenza potenziale, si verificherà un trasferimento di energia in modalità comune tra queste due aree, quindi la divisione tra di esse deve essere ben disaccoppiata.
La divisione funzionale richiede attenzione a due aspetti: trattare l'energia RF condotta e irradiata. L'energia RF condotta sarà trasmessa tra la sottoarea funzionale e il sistema di distribuzione dell'energia attraverso la linea del segnale e l'energia HZ irradiata sarà accoppiata attraverso lo spazio libero. La segmentazione ragionevole della funzione PCB è quella di cercare una soluzione ragionevole per trasmettere segnali utili al luogo in cui è necessario, escludendo quelli non necessari.
La segmentazione PCB che realizza le funzioni sopra menzionate comprende due aspetti: isolamento e interconnessione.
L'isolamento può essere fatto utilizzando "fossati" per formare aree vuote senza rame su tutti gli strati. La larghezza minima dei "fossati" è di 50 mil. La "trincea" è come un fossato, dividendo l'intero PCB in singole "isole" a seconda delle loro diverse funzioni. Una delle aree funzionali (per quelle linee di segnale e percorsi sul PCB che non sono collegati ad esso, è come un'area "esclusa"). Ovviamente, la "trincea" dividerà lo strato specchio per formare potenza e terra indipendenti per ogni area, che può impedire l'energia RF di entrare in un'altra area da un'area attraverso il sistema di distribuzione dell'energia.
Tuttavia, lo scopo della segmentazione è quello di organizzare meglio il layout e il cablaggio e ottenere una migliore interconnessione. Non è un completo "isolamento". È necessario fornire canali per linee che devono essere collegate a varie aree subfunzionali. Ci sono due metodi qui: uno consiste nell'utilizzare un trasformatore indipendente, un isolatore ottico o una linea dati di modalità comune per attraversare il "fossato", come mostrato nella Figura 2(a); l'altro è quello di costruire un "ponte" sul "fossato", Solo quei segnali con un "passaggio ponte" possono entrare (corrente segnale) e uscire (corrente di ritorno), come mostrato nella Figura 2(b).
Figura 2 Isolamento e ponti
È impossibile progettare un layout split ottimizzato. Un altro modo è quello di schermare in metallo la parte che genera energia V indesiderata, in modo da controllare la radiazione e migliorare la capacità anti-interferenza del PCB.
