Dati PCB - Come trattare con il segnale della scheda PCB che attraversa la linea di divisione

Nel processo di Scheda PCB progettazione, la divisione del piano di potenza o la divisione del piano di terra porterà al piano incompleto, in modo che quando il segnale è instradato, il suo piano di riferimento apparirà da un piano di potenza ad un altro piano di potenza. , questo fenomeno è chiamato segmentazione trasversale del segnale. La divisione trasversale potrebbe non essere importante per i segnali a bassa velocità, ma nei sistemi di segnale digitale ad alta velocità, I segnali ad alta velocità utilizzano il piano di riferimento come percorso di ritorno, che è il percorso di ritorno. Quando il piano di riferimento è incompleto, si verificheranno i seguenti effetti negativi: causerà l'impedenza della traccia ad essere discontinua; causerà facilmente conversazioni incrociate tra i segnali; causerà una riflessione tra i segnali; aumentare l'area corrente del ciclo, L'induttanza del ciclo rende la forma d'onda dell'uscita facile da oscillare; aumenta l'interferenza delle radiazioni nello spazio, ed è facilmente influenzato dal campo magnetico spaziale; aumenta la possibilità di accoppiamento del campo magnetico con altri circuiti della scheda; Forma una sorgente di radiazione di modo comune e genera radiazione di modo comune attraverso un cavo esterno. Pertanto, Scheda PCB il routing dovrebbe essere il più vicino possibile a un piano ed evitare la spaccatura incrociata. Queste condizioni sono consentite sulle linee di segnale a bassa velocità solo se devono essere divise o non possono essere vicine al piano di terra di potenza.

1. Gestione della segmentazione trasversale nella progettazione

Se la segmentazione incrociata si verifica inevitabilmente nella progettazione della scheda PCB, come affrontarla? In questo caso, la segmentazione deve essere patch per fornire un percorso di ritorno breve per il segnale. I metodi di elaborazione comuni includono l'aggiunta di condensatori patch e cross-line bridge.

2. Stiching Condensator

Di solito, un condensatore ceramico confezionato 0402 o 0603 è posizionato alla sezione trasversale del segnale. La capacità del condensatore è 0.01uF o 0.1 uF. Se lo spazio lo consente, è possibile aggiungere altri condensatori di questo tipo. Allo stesso tempo, cercare di assicurarsi che la linea del segnale sia all'interno della gamma 200mil del condensatore di cucito, e più piccola è la distanza, meglio è; e la rete alle due estremità del condensatore corrisponde alla rete del piano di riferimento attraverso il quale passa il segnale. Vedere la rete collegata ad entrambe le estremità del condensatore nella figura sottostante. I due colori sono evidenziati. due reti diverse:

3. Over-the-Line Bridging

È comune "packet the ground" per il segnale cross-segmented al livello del segnale, e può anche includere le linee di segnale di altre reti. Questa linea "pacchetto" dovrebbe essere il più spessa possibile.

4. Cablaggio multistrato

I circuiti di cablaggio del segnale ad alta velocità hanno spesso un'elevata integrazione e alta densità di cablaggio. L'uso di schede multistrato non è solo necessario per il cablaggio, ma anche un mezzo efficace per ridurre le interferenze. La selezione ragionevole del numero di strati può ridurre notevolmente la dimensione del bordo stampato, può fare pieno uso dello strato medio per impostare la schermatura, può ottenere meglio la messa a terra più vicina, può ridurre efficacemente l'induttanza parassitaria, può ridurre efficacemente la lunghezza di trasmissione del segnale e può ridurre notevolmente l'interferenza incrociata del segnale, ecc.

5. Meno curve di piombo, meglio è

Le curve di piombo tra i pin dei dispositivi a circuito ad alta velocità dovrebbero essere il meno possibile. I cavi del cablaggio del circuito di cablaggio del segnale ad alta velocità sono tutte linee rette e devono essere girati. Possono essere girati con linee spezzate o archi a 45°. Questo requisito viene utilizzato solo per migliorare la resistenza di fissaggio della lamina d'acciaio nei circuiti a bassa frequenza. Nei circuiti ad alta velocità, soddisfare questo requisito può ridurre l'emissione esterna e l'accoppiamento reciproco dei segnali ad alta velocità e ridurre la radiazione e la riflessione dei segnali.

6. Più brevi sono i lead, meglio è

Il cablaggio tra i pin del dispositivo del circuito di cablaggio del segnale ad alta velocità dovrebbe essere il più breve possibile. Più lungo è il cavo, maggiore è l'induttanza distribuita e la capacità distribuita, che avrà molta influenza sul passaggio dei segnali ad alta frequenza nel sistema e cambierà anche l'impedenza caratteristica del circuito, causando il sistema a riflettere e oscillare.

7. Meno alternanza tra strati di piombo, meglio è

Meno alternano gli strati di piombo tra i pin del dispositivo ad alta velocità, meglio è. La cosiddetta "minore è l'alternanza tra gli strati dei cavi, migliore è" significa che meno vie utilizzate nel processo di collegamento dei componenti, migliore è. Secondo la misura, una via può portare circa 0,5pf di capacità distribuita, che porta ad un aumento significativo del ritardo del circuito. Ridurre il numero di vias può migliorare significativamente la velocità.

8. Attenzione all'interferenza parallela della croce

Nel cablaggio del segnale ad alta velocità, si dovrebbe prestare attenzione alla "interferenza incrociata" introdotta dal cablaggio parallelo delle linee del segnale in prossimità. 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 l'interferenza.

9. Evitare rami e tronchi

Il routing del segnale ad alta velocità dovrebbe cercare di evitare rami o stub. Gli stump hanno un grande impatto sull'impedenza e possono causare riflessi e eccessi del segnale, quindi dovremmo generalmente evitare stump e rami nel nostro progettazione. Utilizzare il cablaggio a catena per ridurre l'impatto sul segnale.

10. La linea del segnale dovrebbe andare il più lontano possibile sullo strato interno

Le linee di segnale ad alta frequenza sono inclini a generare grandi radiazioni elettromagnetiche sullo strato superficiale, e sono inoltre suscettibili di interferenze da radiazioni elettromagnetiche esterne o fattori. La linea di segnale ad alta frequenza è instradata tra l'alimentazione elettrica e la linea di terra, e la radiazione generata sarà notevolmente ridotta dall'assorbimento delle onde elettromagnetiche da parte dell'alimentazione elettrica e dello strato inferiore su Scheda PCB.