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PCB 뉴스

PCB 뉴스 - 고속 PCB 설계 인터럽트 분석

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PCB 뉴스 - 고속 PCB 설계 인터럽트 분석

고속 PCB 설계 인터럽트 분석

2021-09-30
View:400
Author:Kavie

직렬 교란은 신호가 전송선에서 전파될 때 인접한 신호 사이의 전자장이 서로 결합하여 발생하는 원하지 않는 소음 전압 신호를 말한다. 즉 에너지가 한 선로에서 다른 선로로 결합하는 것이다.전자제품의 복잡성과 성능이 끊임없이 향상됨에 따라 인쇄회로기판의 밀도와 관련 설비의 빈도도 끊임없이 증가되고있다.시스템의 속도와 성능을 유지하고 향상시키는 것은 이미 설계자의 중요한 문제가 되었다.신호 주파수가 높을수록, 가장자리가 가파를수록, PCB 크기가 작을수록, 배선 밀도가 증가하는데, 이러한 것들은 고속 PCB 설계에서 직렬 교란의 영향을 현저하게 증가시킨다.직렬 교란 문제는 객관적으로 존재하지만, 일정한 한도를 초과하면 회로가 잘못 촉발되어 시스템이 정상적으로 작동하지 못할 수 있다.설계자는 간섭의 원리를 이해하고 간섭의 부정적인 영향을 최소화하기 위해 설계에 적절한 방법을 적용해야 합니다.

인쇄회로기판

고속 PCB 설계의 교차 권선은 상호 감지에서 발생하는 자기장 결합에 의해 발생할 수도 있고, 상호 용량에서 발생하는 전장 결합에 의해 발생할 수도 있다.두 결합 전송선의 직렬 교란 모델.근거리 교란은 교란선 드라이브에 가까운 피교란선의 교란을 말한다.원거리 교란은 교란선 수신단에 가까운 피교란선에서의 교란을 말한다. 자기장(센싱)과 전장(커패시터) 교란 모형도 센싱 결합은 교란원상의 전류 변화로 인한 자기장으로 인해 교란된 물체에 대한 감응 전압의 교란이 발생한다.ab in 라인에서 전송 된 신호의 자기장은 cd 라인에서 전압을 감지합니다. 간섭선은 변압기의 1 차 측면으로 볼 수 있습니다. 피간섭선은 변압기의 2 차 측면으로 볼 수 있으며 피간섭선에서 발생하는 전류는 가까운 끝에 있습니다.부하 저항과 원격 부하 저항의 유량.Tp는 전송선의 지연 시간이고 Tr는 신호를 구동하는 상승 시간이다.원격 결합은 펄스 폭이 Tr인 마이너스 펄스를 생성하고, 근접 결합은 2TP 시간 확장을 저장하며, 그 폭은 변하지 않지만, 그것들의 결합 교란의 총 면적은 같다는 것을 알 수 있다.직렬 결합의 총 면적은 LM(dIs/dt) 및 결합 길이에 비례합니다.커패시터 결합은 교란원상의 전압 변화로 인해 감응 전류가 교란된 물체에 발생하는 교란이다.상호 커패시터 결합으로 인해 발생하는 각 점의 파형은 다음과 같습니다. 상호 감지 결합과의 차이점은 원격 결합이 양의 펄스라는 것입니다.결합 교란 면적은 CM[(dv/dt) 및 결합 길이와 정비례합니다. 센싱과 커패시터의 공통 결합 교란은 본질적으로 두 개의 결합 교란이 중첩된 결과입니다. 여기서 볼 수 있듯이 센싱 결합과 커패시터 결합 교란은 모두 근단 d에서의 효과를 강화하려고 시도합니다 (그들은 d점에서 같은 극성을 가지고 있습니다.), 그리고 먼 곳에서 c는 서로의 영향을 상쇄하려고 한다 (반대로 그들은 c점의 극성).근접 직렬 간섭 펄스의 폭은 일정하며 펄스 폭은 결합 영역으로 표시되는 전파 시간 Tp의 두 배입니다.원거리 펄스의 너비는 간섭선에서 펄스의 상승 시간 Tr이며 그 폭은 결합 길이가 증가함에 따라 증가합니다.정상적인 조건하에서, 완전한 평면에서, 전감과 커패시터 직렬 교란 전압은 기본적으로 같다.PCB 회로 중의 밴드선 회로는 양호한 전감과 커패시터 결합 균형을 가지고 있으며, 그 원거리 직렬 교란이 비교적 작다;마이크로밴드선의 경우, 직렬 교란과 관련된 대부분의 전장은 다른 절연 재료가 아닌 공기를 통과하기 때문에 용량 직렬 교란은 센싱 직렬보다 작으며, 이로 인해 원거리 결합은 음수가 된다.직렬교란이 주요 문제라면 모든 민감한 흔적선을 띠선으로 배열한다. 상호감지와 용량결합 직렬교란 파형도 직렬교란이 시스템에 미치는 영향은 보통 부정적이다.고집적 및 복잡한 PCB 설계에서는 직렬 간섭을 완전히 피할 수 없습니다.직렬 간섭을 줄이기 위해 가장 기본적인 것은 간섭 소스 네트워크와 간섭 대상 네트워크 사이의 결합을 가능한 한 작게 하는 것이다.시스템 설계에서 우리는 시스템의 다른 성능에 영향을 주지 않고 직렬 교란을 최소화하는 적절한 방법을 선택해야 한다.이상의 분석과 결합하여 직렬 교란 문제를 해결하는 것은 주로 다음과 같은 몇 가지 측면에서 고려한다: 배선 조건이 허락하는 상황에서 가능한 한 전송선 사이의 거리를 증가한다;또는 인접한 전송선 사이의 평행 길이 (누적 평행 길이) 를 최소화하고 서로 다른 레이어 간의 경로설정을 선택합니다.신호 시퀀스를 보장하는 상황에서 가능한 한 전환 속도가 낮은 부품을 선택하여 전장과 자기장의 변화율을 늦추어 직렬 교란을 줄인다;인접한 두 층의 신호층 (평면층 격리 없음) 은 경로설정 방향에 수직해야 하며, 가능한 한 평행 경로설정을 피하여 층간 교란을 줄여야 한다;레이어를 설계할 때 특성 임피던스를 만족시키는 조건에서 배선층과 참조평면(전원 또는 접지평면) 사이의 개전층은 가능한 한 얇게 하여 전송선과 참조평면 사이의 결합을 증가하고 전송선의 인접결합을 줄여야 한다.표면층은 하나의 참고평면만 있고 표면배선의 전장결합은 중간층보다 강하므로 직렬교란에 더욱 민감한 신호선은 될수록 내층에 배치한다.단접을 통해 전송선의 원거리와 근거리 임피던스를 전송선과 일치시키면 직렬 교란의 폭을 크게 줄일 수 있다. 직렬 교란은 고속 PCB 회로 설계에서 간과할 수 없는 문제로 갈수록 중시되고 있다.디지털 기반 시스템 설계는 새로운 단계에 진입했습니다.과거의 부차적인 고속 설계 문제가 시스템 성능에 중요한 영향을 미치고 있습니다.간섭을 포함한 신호 무결성 문제는 설계 개념, 설계 프로세스 및 설계 방법의 변화를 초래합니다.새로운 도전에 직면하여 인터럽트 소음의 관건은 시스템의 정상적인 운행에 진정한 영향을 미치는 네트워크를 찾아내는것이지 맹목적으로 모든 네트워크상의 인터럽트 소음을 억제하는것이 아니다. 이는 제한된 대역폭과 모순된다.