Notizie PCB - Come gestire il segnale PCB attraverso la linea splitter

Nel processo di progettazione PCB, la divisione del piano di potenza o del piano di terra porterà al piano incompleto. In questo modo, quando il segnale viene instradato, il suo piano di riferimento attraverserà da un piano di potenza a un altro piano di potenza. Questo fenomeno è chiamato segnale cross partition.

Diagramma schematico del fenomeno della segmentazione trasversale

La segmentazione trasversale può non essere rilevante per i segnali a bassa velocità, ma nel sistema di segnali digitali ad alta velocità, i segnali ad alta velocità prendono il piano di riferimento come percorso di ritorno, cioè il percorso di ritorno. Quando il piano di riferimento è incompleto, possono verificarsi i seguenti effetti negativi:

Porta alla discontinuità di impedenza del cablaggio;

Facile da causare crosstalk tra i segnali;

Causa riflessi tra segnali;

Aumentare l'area corrente del ciclo, aumentare l'induttanza del ciclo, in modo che la forma d'onda dell'uscita sia facile da oscillare;

Aumenta l'interferenza di radiazione nello spazio ed è suscettibile al campo magnetico spaziale;

Aumentare la possibilità di accoppiamento del campo magnetico con altri circuiti della scheda;

La caduta di tensione ad alta frequenza sull'induttore del ciclo costituisce la sorgente di radiazione in modalità comune, che viene generata attraverso il cavo esterno.

Pertanto, il cablaggio PCB dovrebbe essere il più vicino possibile a un piano ed evitare il taglio trasversale. Se è necessario attraversare la partizione o non può essere vicino al piano di terra dell'alimentazione elettrica, queste condizioni sono consentite solo nelle linee di segnale a bassa velocità.

La lavorazione della segmentazione trasversale nella progettazione

Se l'inevitabile verificarsi della divisione trasversale nella progettazione PCB, come affrontarlo? In questo caso, la segmentazione deve essere cucita per fornire un percorso di backflow più breve per il segnale. I metodi di trattamento comuni includono l'aggiunta di capacità di cucito e ponte.

Condensatore di fissaggio

Di solito, un condensatore ceramico 0402 o 0603 è posizionato attraverso la partizione del segnale e la capacità è 0.01uF o 0.1uF. Se lo spazio lo consente, più tali condensatori possono essere aggiunti.

Allo stesso tempo, cercare di assicurarsi che la linea del segnale all'interno della capacità di cucito di 200mil, minore è la distanza, meglio è; Le reti alle due estremità del condensatore corrispondono alle reti del piano di riferimento attraverso il quale passa il segnale. Vedere le reti collegate ad entrambe le estremità del condensatore nella figura sottostante, e le due diverse reti evidenziate in due colori:

Il ritiro del volo

È comune "avvolgere l'elaborazione a terra" dei segnali cross-segmentati allo strato del segnale, o avvolgere le linee di segnale di altre reti. Questa linea "avvolgere il terreno" dovrebbe essere il più spessa possibile. Fare riferimento alla figura seguente per questo metodo di elaborazione.

Abilità nel cablaggio dei segnali ad alta velocità

Cablaggio multistrato

Il circuito di cablaggio del segnale ad alta velocità è spesso un'elevata integrazione, densità di cablaggio, l'uso di scheda multistrato non è solo necessario per il cablaggio, ma anche un mezzo efficace per ridurre le interferenze.

La selezione ragionevole degli strati può ridurre notevolmente la dimensione della scheda, fare pieno uso dello strato intermedio per impostare lo scudo, realizzare la messa a terra più vicina, ridurre efficacemente l'induttanza parassitaria, abbreviare efficacemente la lunghezza di trasmissione del segnale e ridurre notevolmente l'interferenza incrociata tra i segnali.

Meno si piega il piombo, meglio è

Meno piombo piegare tra i pin dei dispositivi a circuito ad alta velocità, meglio è.

I cavi di cablaggio del circuito del segnale ad alta velocità adottano la linea completa, devono girare, possono essere la linea rotta 45Â ° o la rotazione dell'arco, questo requisito nel circuito a bassa frequenza è utilizzato solo per migliorare la forza di fissazione della lamina d'acciaio.

Tuttavia, nei circuiti ad alta velocità, soddisfare questo requisito può ridurre la trasmissione esterna e l'accoppiamento dei segnali ad alta velocità e ridurre la radiazione e la riflessione dei segnali.

Più breve è il vantaggio, meglio è

Più corto è il cavo tra i pin dei componenti del circuito di cablaggio del segnale ad alta velocità, meglio è.

Più lungo è il cavo, maggiore è il valore di induttanza e capacità distribuite, il segnale ad alta frequenza del sistema attraverso molta influenza, ma anche cambiare l'impedenza caratteristica del circuito, con conseguente riflessione del sistema, oscillazione e così via.

Meno alternanza tra strati di piombo, meglio è

Meno strati di piombo alternati tra i pin dei dispositivi a circuito ad alta velocità, meglio è.

Il cosiddetto "minor numero possibile di strati di piombo alternati" si riferisce al collegamento di componenti con meno fori possibili.

È stato misurato che un singolo foro può portare circa 0,5 pF di capacità distribuita, con conseguente aumento significativo del ritardo del circuito, riducendo il numero di fori può migliorare significativamente la velocità.

prestare attenzione alle interferenze trasversali parallele

Nel cablaggio del segnale ad alta velocità, l'attenzione dovrebbe essere prestata alla "interferenza trasversale" introdotta dalla stretta routing parallela delle linee del segnale. Se la distribuzione parallela non può essere evitata, una grande area di "terra" può essere disposta sul lato opposto delle linee di segnale parallele per ridurre notevolmente le interferenze.

Evitare rami e tronchi

Il cablaggio del segnale ad alta velocità dovrebbe evitare il più possibile ramificazioni o formazione di stub.

Gli stump hanno un grande effetto sull'impedenza e possono portare a riflessione del segnale e overshoot, quindi dovremmo generalmente evitare stump e rami nel nostro design.

Il cablaggio a catena Daisy ridurrà l'impatto sul segnale.

I cavi di segnale devono essere instradati attraverso lo strato interno per quanto possibile

Le linee di segnale ad alta frequenza che camminano sulla superficie sono soggette a produrre grandi radiazioni elettromagnetiche e sono anche soggette a interferenze da radiazioni elettromagnetiche esterne o fattori.

Se il cavo del segnale ad alta frequenza è instradato tra l'alimentazione elettrica e il cavo di terra, la radiazione generata dall'alimentazione elettrica e dallo strato inferiore sarà ridotta assorbendo le onde elettromagnetiche