PCBブログ - 分割ラインを横切るPCBボード信号に対処する方法

の過程で PCBボード デザイン, パワープレーンの分割またはグランドプレーンの分割は不完全な平面につながる, シグナルがルーティングされるように, その基準平面は、別のパワープレーンに1つのパワープレーンから表示されます. , この現象を信号交差区分と呼ぶ. 交差分割は低速信号の問題ではない, 高速デジタル信号システム, 高速信号は参照経路を戻り経路として使用する, 返り値. 基準面が不完全であるとき, 次の悪影響が発生します：トレースのインピーダンスが不連続になる原因となりますこれは簡単に信号間のクロストークを引き起こす；これは、信号間の反射を引き起こす現在のループ領域を増やす, ループインダクタンスを増加すると、出力波形が発振しやすくなります空間への放射妨害を増やす, そして、簡単に、スペース磁場によって影響を受けます;ボード上の他の回路との磁界結合の可能性を高めるループインダクタンス上の高周波電圧降下は、コモンモード放射源を形成し、外部ケーブル14を介してコモンモード放射を生成する. したがって, PCBボード ルーティングは、可能な限り平面に近く、クロス分割を避ける必要があります. これらの条件は、それらが分割されなければならないか、または電源グランドプレーンに近接することができない場合にのみ、低速信号線で許可される.

1 .設計におけるクロスセグメンテーションの取り扱い

PCBの設計においてクロスセグメンテーションが必然的に発生する場合，どのように対処するか？この場合、セグメンテーションは信号のために短いリターン経路を提供するためにパッチをかけられる必要があります。一般的な処理方法は、パッチ・コンデンサおよびクロス・ライン・ブリッジングを加えることを含む。

ステッチングコンデンサ

通常、信号交差部には0402または0603パッケージのセラミックコンデンサが配置される。コンデンサの容量は0.01μFまたは0.1 UFである。スペースが許すならば、あなたはいくつかのより多くのそのようなコンデンサを加えることができます。同時に、信号線が縫製コンデンサの200ミル範囲内にあることを確認しようとすると、より小さい距離、より良い；そして、コンデンサの両端のネットワークは、シグナルが通過する基準面のネットワークに対応する。下の図のコンデンサの両端に接続されているネットワークを見てください。つの色が強調表示されます。つの異なるネットワーク：

3 .ラインブリッジの向こう側

信号層でクロスセグメント化された信号に対して「パケット接地」に共通であり、他のネットワークの信号線も含むことができる。この「パケット」線はできるだけ厚くなければなりません。

多層配線

高速信号配線回路は、高集積化と高配線密度を有することが多い。多層基板の使用は配線のためだけでなく，干渉を低減する有効な手段である。層の数を合理的に選択することにより、プリント基板のサイズを大幅に小さくすることができ、中間層を完全に使用して遮蔽を設定することができ、最寄りの接地を達成することができ、寄生インダクタンスを効果的に低減することができ、信号の伝送長を効果的に短くすることができ、信号交差干渉等を大幅に低減することができる。

5 .鉛の少ない曲がり角，より良い

高速回路装置のピン間のリードベンドは、できるだけ少なくなければならない。高速信号配線回路配線のリード線は全て直線であり、ターンする必要がある。彼らは、45度の程度の壊れた線または弧でターンされることができます。この要求は、低周波回路における鋼箔の固定強度を向上させるためだけに使用される。高速回路では、この要求を満たすことにより、高速信号の外部発光と相互結合を低減し、信号の放射および反射を低減することができる。

6 .リード線を短くすればよい

高速信号配線回路装置のピン間の配線はできるだけ短くする。リードが長くなると、分布インダクタンスおよび分布キャパシタンスが大きくなり、システム内の高周波信号の通過に多大な影響を与え、回路の特性インピーダンスも変化し、システムが反射し、発振する。

リード層間のより少ない交番、より良い

高速回路装置のピン間のリード層間のより少ない交替は、よりよい。いわゆる「リードの中間層交替が悪いほど、」とは、部品接続プロセスで使用されるより少ないビアがよりよいことを意味する。測定によると、1つのビアは、約0.5 pFの分布キャパシタンスをもたらすことができ、回路の遅延が著しく増加する。ビアの数を減らすことは、大幅に速度を改善することができます。

パラレルクロス干渉に注意してください

高速信号配線では、信号線の並列配線によって導入される「クロス干渉」に注目する必要がある。並列分布を回避することができない場合は、並列信号線の反対側に「グランド」の大面積を配置し、干渉を大幅に低減することができる。

枝や切り株を避ける

高速信号ルーティングは分岐またはスタブを避けるようにしなければなりません。切り株はインピーダンスに大きな影響を与え、信号の反射とオーバーシュートを引き起こすことがあるので、我々は一般的に切り株と枝を我々のデザインに避けなければならない。信号に影響を減らすためにデイジーチェーン配線を使用してください。

10 .信号線をできるだけ内側の層に行くべきである

高周波信号ラインは、表面層に大きな電磁放射を発生させやすい, また、外部電磁放射または要因からの干渉に影響されやすい. 高周波信号ラインは、電源とグランドラインとの間でルーティングされる, そして、生成された放射線は、電力供給および底層による電磁波の吸収によって大幅に低減される PCBボード.