PCB 기술 - 보드에서 PCB 케이블 연결의 이점

매우 긴밀하게 경로설정된 차동 신호 쌍도 서로 긴밀하게 결합됩니다.이러한 상호 결합은 EMI 발사를 감소시킬 것이다.PCB 레이아웃에서 차동 신호선의 주요 단점은 PCB의 면적을 증가시킨다는 것입니다.본고는 이 회로를 소개하였다. 회로기판 설계 과정에서 차분 신호 배선의 배치 전략을 채택하였다.

신호는 신호선이나 PCB 오프라인을 따라 전송되는 특성이 있는 것으로 알려져 있다.단일 모드 경로설정 정책에 익숙하지 않을 수도 있지만 단일 용어는 신호의 이러한 전송 특성을 차등 모드 및 공통 모드 신호 전송 방법과 구분합니다.앞으로 두 가지 신호 전송 방법은 일반적으로 더 복잡해질 것입니다.

차형 및 공통형

차동 모드 신호는 한 쌍의 신호선을 통해 전송된다.하나의 신호선은 우리가 일반적으로 이해하는 신호를 전송합니다.다른 신호선은 같은 값이지만 반대 방향의 신호를 전송합니다 (적어도 이론적으로).모든 신호에 루프가 있기 때문에 차등 모드와 단일 모드는 처음 나타날 때와 크게 다르지 않습니다.

단일 모드의 신호는 일반적으로 제로 전압 회로 (또는 접지) 를 통해 반환됩니다.차등 신호의 각 신호는 접지 회로를 통해 반환되어야 합니다.각 신호 쌍은 실제로 동일하고 역방향이기 때문에 반환 회로는 서로 상쇄될 뿐이므로 제로 전압 또는 접지 회로에는 차등 신호의 반환 분량이 없습니다.

공모는 신호가 (차점) 신호선 쌍의 두 신호선에 나타나거나 단일 신호선과 지상에 동시에 나타나는 것을 말한다.어떻게 이런 신호가 나오는지 상상하기 어렵기 때문에 이 개념에 대한 이해는 직관적이지 않다.이는 일반적으로 공통 모드 신호를 생성하지 않기 때문입니다.대부분의 공통 모드 신호는 가설 조건에 따라 회로에서 발생하거나 인접 또는 외부 신호 소스에 의해 결합된 노이즈 신호입니다.공통 모드 신호는 거의 항상'유해'하며, 많은 설계 규칙은 공통 모드 신호의 출현을 방지하기 위한 것이다.

차등 신호 회선의 배선

일반적으로 (일부 예외를 제외하고) 차동 신호도 고속 신호이므로 고속 설계 규칙은 일반적으로 차동 신호의 라우팅, 특히 전송선 1과 같은 신호선을 설계할 때 적용됩니다.즉, 신호선의 특성 임피던스가 신호선을 따라 연속적이고 일정한지 확인하기 위해 신호선의 경로를 신중하게 설계해야 합니다.

차점쌍의 배치와 경로설정 과정에서 우리는 차점쌍의 두 PCB 선이 완전히 같기를 희망한다.이는 실제 응용 프로그램에서 차동 쌍의 PCB 회선이 완전히 동일한 임피던스를 가지고 있으며 경로설정의 길이가 완전히 동일한지 확인하기 위해 최선을 다해야 한다는 것을 의미합니다.차등 PCB 회선은 일반적으로 쌍으로 경로설정되며 회선을 따라 방향이 맞는 모든 위치에서 간격이 유지됩니다.일반적으로 차등 쌍의 배치와 경로설정은 가능한 한 가깝습니다.

PCB 설계에서 차등 신호의 이점

단일 신호는 항상 어떤 "참조" 레벨을 가리킨다.이 "참조" 레벨은 양수 또는 접지 전압, 장치의 임계값 전압 또는 다른 곳의 또 다른 신호일 수 있습니다.다른 한편으로 차분신호는 늘 차분쌍의 다른 한쪽을 가리킨다.즉, 한 신호선의 전압 (+ 신호) 이 다른 신호선의 전압 (- 신호) 보다 높으면 논리적 상태를 얻을 수 있습니다.만약 전자가 후자보다 낮다면, 우리는 또 다른 논리 상태를 얻을 수 있다, 그림 1 참조.

차분 신호는 다음과 같은 장점을 가지고 있다: 1.제어 신호선 쌍의 교차점은 제어 신호가 참조 레벨의 절대 전압 값에 비해 더 간단하기 때문에 타이밍은 정확하게 정의됩니다.차등분할 쌍의 등장 경로를 정확하게 설정해야 하는 이유 중 하나입니다.만약 신호가 동시에 차분쌍의 다른 한쪽에 도달하지 못한다면 원본이 제공할수 있는 그 어떤 정시통제도 극히 큰 손해를 입게 된다.또한 차등선 원거리의 신호가 엄격한 의미에서 같지 않고 반대일 경우 공통 모드 노이즈가 발생하여 신호 타이밍과 EMI에 문제가 발생할 수 있습니다.2. 차분 신호는 자신의 신호를 제외한 모든 신호를 가리키지 않고 신호 교차점의 시퀀스를 더욱 엄격하게 제어할 수 있기 때문에 차분 회로는 일반적으로 전통적인 단일 신호 회로보다 더 높은 속도로 작동할 수 있다.

차동 회로의 작동은 두 신호선의 신호 간 차이에 의해 결정되기 때문에 신호는 동일하지만 그 반대이므로 주변 소음에 비해 단일 신호 크기의 두 배의 신호를 얻습니다.따라서 다른 모든 조건이 동일할 경우 차동 신호는 항상 더 높은 노이즈 비율을 가지므로 더 높은 성능을 제공합니다.

차동 회로는 차동 쌍의 신호 레벨 사이의 차에 매우 민감하다.그러나 다른 일부 참조 (특히 땅) 에 비해 차등선의 절대 전압 값에 민감하지 않습니다.상대적으로 차등회로는 전원과 접지평면에 존재할수 있는 접지반등과 기타 소음신호 등 문제에 민감하지 않으며 공모신호의 경우 매 상황에서 정확하게 나타난다.하나의 신호선.

차분 신호는 또한 신호 사이의 EMI와 직렬 교란 결합에 대해 일정한 교란성을 가지고 있다.차등 신호 쌍 쌍의 경로설정이 매우 작으면 외부 결합의 노이즈는 쌍의 각 신호 쌍에 동일한 수준으로 결합됩니다.따라서 결합된 노이즈는 "공동 모드" 노이즈로 변하며 차동 신호 회로는 이 신호에 완벽한 내성을 가집니다.만약 도선이 쌍교선과 같이 서로 맞물리면 신호선은 결합소음의 영향을 더욱 받지 않는다.PCB의 차분 신호를 쉽게 왜곡할 수 없기 때문에 실제 응용에서 가능한 한 긴밀하게 배선하는 것은 매우 좋은 방법이다.

서로 경로가 매우 가까운 차분 신호 쌍도 서로 긴밀하게 결합되어 있다.이러한 상호 결합은 EMI 발사를 감소시킬 것이며, 특히 단일 PCB 신호선과 비교할 때 더욱 그렇다.차분 신호에서 각 신호선의 외부 복사 크기는 같지만 방향은 반대이기 때문에 쌍교선의 신호처럼 서로 상쇄된다고 상상할 수 있다.차동 신호 라우팅이 가까울수록 그들 사이의 결합이 강해지고 외부 EMI 복사가 작아집니다.

차선회로의 주요 단점은 PCB 회선을 추가했다는 점이다.따라서 응용 과정에서 차분 신호의 장점을 활용하지 못하면 PCB 면적을 늘릴 가치가 없다.그러나 설계된 회로의 성능이 크게 향상되었다면 케이블 연결 면적을 늘리기 위한 대가는 가치가 있습니다.