전자 설계 - 고속 PCB 보드 설계의 일부 간섭 문제

전자 디자인 분야가 급속히 발전하는 오늘날, 고속화, 소형화는 이미 디자인의 필연적인 추세가 되었다.이와 동시에 신호주파수의 증가, 회로기판의 크기가 작을수록 배선밀도의 증가, 층수의 증가로 인한 층간의 두께의 감소 등 요소는 모두 각종 신호의 완전성문제를 초래하게 된다.그러므로 고속판급을 설계할 때 신호완결성문제를 고려하여 신호완결성리론을 장악하고 나아가 고속PCB의 설계를 지도하고 검증할 필요가 있다.모든 신호 무결성 문제에서 간섭은 매우 흔하다.직렬 교란은 칩 내부나 회로 기판, 커넥터, 칩 패키징 및 케이블에 나타날 수 있습니다.이 문서에서는 고속 PCB 보드 설계에서 신호 교란의 원인과 억제 및 개선 방법을 분석합니다.

만담의 생성

직렬 교란은 신호가 전송 채널에서 전송될 때 전자기 결합이 인접 전송선에 미치는 영향을 말한다.너무 많은 직렬 장애로 인해 회로 오류가 발생하여 시스템이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

변화 신호 (예: 계단식 신호) 는 전송선을 따라 a에서 B로 전파되며 전송선 C에서 D로 결합 신호를 생성합니다. 변화 신호가 안정적인 DC 평소로 되돌아오면 결합 신호는 더 이상 존재하지 않습니다.따라서 교란은 신호가 도약하는 과정에서만 발생하며 신호의 변화가 빠를수록 발생하는 교란은 더욱 커진다.직렬 교란은 커패시터 결합 직렬 교란(교란원의 전압 변화로 인해 교란된 물체에서 감응하는 전류가 전자기 교란을 초래함)과 전감 결합 직렬 교란(교란원의 전류 변화로 인해 감응된 전압이 교란된 대상체에서 감응하여 전자기 교란을 일으킴)으로 나눌 수 있다.그 중 결합 콘덴서에서 발생하는 인터럽트 신호는 피해자 네트워크에서 양방향 인터럽트와 역방향 인터럽트 Sc로 나눌 수 있는데, 이 두 신호는 같은 극성을 가지고 있다;결합 감지기에서 발생하는 교란 신호도 양방향 교란과 역방향 교란 Sl로 나뉜다. 이 두 신호는 상반된 극성을 가지고 있다.

상호 용량과 상호 감지는 모두 직렬 교란과 관련이 있지만, 각각 고려해야 한다.반환 경로가 넓은 균일한 평면일 때, 예를 들어 회로 기판의 대부분의 결합 전송선은 커패시터 결합 전류와 센싱 결합 전류의 양이 대체로 같다.이때 반드시 량자간의 교란량을 정확하게 예측해야 한다.만약 병렬 신호의 매체가 고정되어 있다면, 즉 띠 모양의 선의 경우, 결합 감지와 콘덴서로 인한 순방향 교란은 대체로 동일하고 서로 상쇄되기 때문에 역방향 교란만 고려해야 한다.만약 병렬 신호의 매체가 고정되어 있지 않다면, 즉 마이크로밴드선의 경우 병렬 길이가 증가함에 따라 결합 전감에 의한 정방향 교란이 결합 용량에 의한 정방향 만담보다 크다.따라서 내부의 병렬 신호는 표층의 병렬 신호보다 큽니다.병렬 신호의 교란은 매우 작다.

직렬 교란의 분석과 억제

고속 PCB 설계의 전체 과정은 회로 설계, 칩 선택, 원리도 설계, PCB 레이아웃과 케이블 연결 등의 절차를 포함한다.간섭을 줄이기 위해서는 서로 다른 단계에서 간섭을 발견하고 조치를 취해 억제할 필요가 있다.

인터럽트 컴퓨팅

혼란스러운 계산은 매우 어렵다.교란 신호의 폭에 영향을 주는 주요 요소는 세 가지가 있는데 그것이 바로 흔적선 간의 결합 정도, 흔적선의 간격과 흔적선의 종지이다.양방향 및 역방향 경로에서 마이크로밴드 선을 따라 전류가 분산됩니다.흔적선과 평면 사이 (또는 흔적선과 흔적선 사이) 의 전류 분포는 공저항으로 전류 확산으로 인해 상호 결합을 일으키며 피크 전류 밀도는 흔적선 중심 바로 아래에 위치하고 흔적선부터 시작한다.

흔적선과 평면 사이의 거리가 멀면 순방향 경로와 귀환 경로 사이의 루프 면적이 증가하여 루프 면적에 비례하는 PCB 회로 기판의 전기 감각이 증가한다.다음 방정식은 양방향 및 역방향 전류 경로로 형성된 전체 루프의 감응을 최소화하는 최적의 전류 분포를 설명합니다.또한 신호 궤적 주위의 자기장에 저장된 총 에너지를 최소화하는 데 사용되는 전류를 설명합니다.