PCB 뉴스 - 고속 PCB 설계의 기능 모듈 구분

대부분의 PCB에는 장치 세트와 지원 회로로 구성된 기능 서브시스템 또는 영역이 포함되어 있습니다.예를 들어, 일반적인 마더보드는 프로세서, 클럭 로직, 스토리지, 버스 컨트롤러, 버스 인터페이스, PCT 버스, 주변 장치 인터페이스, 비디오/오디오 처리 모듈 등 여러 영역으로 나눌 수 있습니다.한편, PCB의 모든 구성 요소는 서로 접근해야 합니다. 이렇게 하면 흔적의 길이를 단축하고 교란, 반사 및 전자기 복사를 줄일 수 있습니다.신호 무결성 보장다른 한편으로 부동한 론리부품이 산생하는 무선주파수에네르기스펙트럼이 다름에 따라 특히 고속시스템에서 더욱 그러하다.신호의 주파수가 높을수록 디지털 신호 변환과 관련된 조작으로 발생하는 RF 에너지의 주파수 대역이 넓어진다.서로 다른 작업 주파수 대역의 장치 간의 상호 간섭, 특히 고대역폭 장치가 다른 장치에 대한 간섭을 방지할 필요가 있다.

상술한 문제를 해결하는 방법은 기능 구분, 즉 PCB 보드에서 서로 다른 기능을 가진 하위 시스템을 물리적으로 구분하는 것을 사용하는 것이다.제품에 따라 다른 구분 방법을 채택하다.일반적으로 여러 개의 PCB, 어셈블리 격리 및 레이아웃 FE 분리 방법을 사용할 수 있습니다.적절한 분할은 신호 품질을 최적화하고 케이블 연결을 단순화하며 간섭을 줄일 수 있습니다.엔지니어는 부품이 어떤 기능 영역에 속하는지 명시해야 하며 부품 공급업체에서 이러한 정보를 얻을 수 있습니다.

기능 분할은 그림 1의 예에서와 같이 다른 기능을 가진 회로를 분리하기 위해 한 기능 영역을 다른 기능 영역과 분리하는 것으로 간주될 수 있습니다.PCB 설계에서 달성하려는 목표는 특정 하위 영역과 관련된 전자장을 이 부분의 에너지가 필요한 영역으로 제한하는 것이다.예를 들어, 설계자는 프로세서 영역의 전자기가 I/O 회로로 전송되지 않기를 원합니다.프로세서와 I/O 간에 잠재적인 차이가 있습니다.전세차만 존재하면 이 두 구역 사이에는 공통 모드 에너지 전이가 발생하기 때문에 그들 사이의 구분은 반드시 잘 결합되어야 한다.

기능 구분은 전도와 복사의 무선 주파수 에너지를 처리하는 두 가지 측면에 주의해야 한다.전도된 무선 주파수 에너지는 신호선을 통해 기능 구역과 배전 시스템 사이에서 전송되며, 복사된 헤르츠 에너지는 자유 공간을 통해 결합된다.합리적인 PCB 기능 분할은 불필요한 신호를 거부하면서 유용한 신호를 필요한 곳으로 전송하는 합리적인 솔루션을 찾는 것입니다.

위의 기능을 구현하는 PCB 분할은 격리 및 상호 연결이라는 두 가지 측면으로 구성됩니다.

격리는"해자"를 사용하여 모든 층에 구리가 없는 빈 영역을 형성 할 수 있습니다.해자의 최소 너비는 50밀이다."도랑" 은 해자와 같으며 그 부동한 기능에 따라 전반 PCB를 각"섬"으로 구분한다.기능 영역 중 하나 (PCB에서 연결되지 않은 신호선과 경로의 경우 "제외" 영역과 같습니다.분명히"도랑"은 거울층을 분리하여 매개 구역에 독립적인 전원과 접지를 형성하는데 이는 무선주파수에네르기가 배전시스템을 통해 한 구역에서 다른 구역으로 진입하는것을 방지할수 있다.

그러나 분할의 목적은 레이아웃과 케이블을 더 잘 배치하고 더 나은 상호 연결을 실현하는 것이다.이것은 완전한'고립'이 아니다.각 하위 기능 영역에 연결해야 하는 회선에 통로를 제공할 필요가 있다.여기에는 두 가지 방법이 있다: 하나는 독립된 변압기, 광격리기 또는 공통모드 데이터 라인을 사용하여"도랑"을 통과하는 것이다. 그림 2 (a) 와 같다;다른 하나는"도랑"에"다리"를 건설하는 것인데,"다리통"이 있는 신호만이 진입 (신호 전류) 하고 종료 (반환 전류) 할 수 있다. 그림 2 (b) 와 같다.

그림 2 격리 및 브리지

최적화된 분할 레이아웃을 설계하는 것은 불가능하다.또 다른 방법은 원치 않는 V 에너지가 발생하는 부분을 금속으로 차단해 방사선을 제어하고 PCB의 방해 방지 능력을 강화하는 것이다.