PCB 블로그 - 분계선 너머로 PCB 보드 신호를 처리하는 방법

PCB 보드를 설계하는 동안 전원 평면을 구분하거나 접지 평면을 구분하면 평면이 불완전해지므로 신호가 라우팅되면 참조 평면이 한 전원 평면에서 다른 전원 평면으로 나타납니다.이런 현상을 신호 교차 분할이라고 한다.교차 분할은 저속 신호에는 중요하지 않을 수 있지만 고속 디지털 신호 시스템에서 고속 신호는 참조 평면을 반환 경로로 사용합니다. 이것이 반환 경로입니다.참조 평면이 완전하지 않으면 다음과 같은 불리한 영향이 발생합니다. 그것은 흔적선의 임피던스 불연속을 초래할 수 있습니다.그것은 신호 사이의 교란을 일으키기 쉽다;그것은 신호 사이의 반사를 일으킬 것이다.전류 회로 면적을 증가하고 회로 전감을 증가하여 출력 파형이 쉽게 진동하도록 한다;공간에 대한 복사 방해를 증가시켜 공간 자기장의 영향을 받기 쉽다;자기장과 판의 다른 회로의 결합 가능성을 증가시켰다;루프 인덕션의 고주파 전압이 떨어집니다. 공모 복사원을 형성하고 외부 케이블을 통해 공모 복사를 발생시킵니다.따라서 PCB 보드 경로설정은 가능한 한 평면에 가깝고 교차 분열을 피해야 합니다.이러한 상황은 저속 신호선이 분리되거나 전원 접지 평면에 접근할 수 없는 경우에만 허용됩니다.

1. 설계 중 교차 분할 처리

PCB 보드 설계에서 불가피하게 교차 분할이 발생할 경우 어떻게 해야 합니까?이 경우 신호에 짧은 반환 경로를 제공하기 위해 세그먼트를 패치해야 합니다.흔히 볼 수 있는 처리 방법에는 패치 콘덴서와 크로스 브리지를 추가하는 것이 포함된다.

2. Stiching 콘덴서

일반적으로 신호 횡단면에 0402 또는 0603 패키지의 세라믹 콘덴서를 배치합니다.콘덴서의 용량은 0.01uF 또는 0.1uF입니다.공간이 허락하는 경우 이러한 콘덴서를 몇 개 더 추가할 수 있습니다.이와 동시에 될수록 신호선이 봉합콘덴서의 200mil 범위내에서 거리가 작을수록 좋다는것을 보장해야 한다.또한 콘덴서 양쪽의 네트워크는 신호가 통과하는 참조 평면의 네트워크에 대응합니다.다음 그림에서 콘덴서 양쪽에 연결된 네트워크를 참조하십시오.이 두 색상은 강조 표시됩니다.두 개의 다른 네트워크:

3. 크로스 브리지

신호 계층에서 교차 분할된 신호를 "그룹화 접지"하는 것은 일반적이며 다른 네트워크의 신호선도 포함할 수 있습니다.이 가방 선은 가능한 두꺼워야 합니다.

4. 다중 레이어 경로설정

고속 신호 배선 회로는 일반적으로 높은 집적도와 높은 배선 밀도를 가지고 있다.다중 레이어의 사용은 경로설정뿐만 아니라 간섭을 줄이는 효과적인 수단입니다.층수를 합리적으로 선택하면 인쇄판의 크기를 크게 줄일 수 있고 중간층을 충분히 이용하여 차폐를 설치할 수 있으며 가까운 접지를 더욱 잘 실현할 수 있으며 기생전감을 효과적으로 낮출 수 있고 신호의 전송 길이를 효과적으로 단축할 수 있으며 신호의 교차 간섭 등을 크게 줄일 수 있다.

5.도선이 적게 구부러질수록 좋다

고속 회로 장치 핀 사이의 지시선 구부러짐은 가능한 한 작아야 합니다.고속 신호 배선 회로 배선의 지시선은 모두 직선이므로 돌려야 한다.45 ° 의 점선 또는 호를 사용하여 회전할 수 있습니다.이 요구 사항은 저주파 회로에서 강박의 고정 강도를 높이는 데만 사용됩니다.고속회로에서 이 요구를 만족시키면 고속신호의 외부발사와 상호결합을 줄일수 있으며 신호의 복사와 반사를 줄일수 있다.

6. 지시선이 짧을수록 좋음

고속 신호 경로설정 회로 장치의 핀들 간의 경로설정은 가능한 한 짧아야 합니다.지시선이 길수록 분포전감과 분포용량이 커지는데 이는 시스템에서 고주파신호의 통과에 아주 큰 영향을 미치고 회로의 특성저항도 개변되여 시스템의 반사와 진동을 초래하게 된다.

7. 지시선 레이어 간의 교체가 적을수록 좋음

고속 회로 부품의 핀들 사이의 지시선 레이어 간의 교체는 적을수록 좋습니다.지시선의 레이어 간 교체가 적을수록 좋다는 것은 컴포넌트 연결 중에 사용된 오버홀이 적을수록 좋다는 의미입니다.측정에 따르면, 구멍 하나가 약 0.5pf의 분산 용량을 가져올 수 있으며, 이로 인해 회로의 지연이 현저하게 증가한다.오버홀 수를 줄이면 속도가 크게 향상됩니다.

8.평행 교차 간섭 주의

고속 신호 경로설정에서는 인접한 신호선의 평행 경로설정에서 도입되는 교차 간섭에 주의해야 합니다.평행 분포를 피할 수 없다면 평행 신호선의 맞은편에 넓은 면적의'땅'을 배치하여 간섭을 크게 줄일 수 있다.

9. 나뭇가지와 그루터기를 피하라

고속 신호 라우팅은 브랜치나 단절선을 피해야 합니다.그루터기는 임피던스에 큰 영향을 미치고 신호의 반사와 과충을 초래할 수 있기 때문에 우리는 설계에서 그루터기와 나뭇가지를 피해야 한다.데이지 체인 경로설정을 사용하여 신호에 미치는 영향을 줄입니다.

10. 신호선은 가능한 한 안쪽에 위치해야 한다

고주파 신호선은 표층에서 비교적 큰 전자기 복사를 일으키기 쉽고 외부 전자기 복사나 요소의 방해를 받기 쉽다.고주파 신호선은 전원과 지선 사이에 배선되며, 전원과 PCB 보드 하층의 전자파 흡수는 발생하는 방사선을 크게 줄일 수 있다.