Rancangan Elektronik - Rancangan papan PCB kelajuan tinggi dalam beberapa masalah percakapan salib

Dalam medan desain elektronik yang sedang berkembang dengan cepat hari ini, kelajuan tinggi dan miniaturisasi telah menjadi trend yang tidak dapat dihindari dalam desain. Pada masa yang sama, faktor seperti peningkatan frekuensi isyarat, semakin kecil saiz papan sirkuit, peningkatan ketepatan kabel, dan peningkatan ketepatan antara lapisan disebabkan peningkatan bilangan lapisan, akan menyebabkan masalah integriti isyarat berbeza. Oleh itu, perlu mempertimbangkan isu integriti isyarat apabila merancang aras papan kelajuan tinggi, menguasai teori integriti isyarat, dan kemudian memimpin dan mengesahkan rancangan PCB kelajuan tinggi. Dalam semua masalah integriti isyarat, percakapan salib sangat umum. Crosstalk mungkin muncul di dalam cip, atau pada papan sirkuit, konektor, pakej cip, dan kabel. Artikel ini akan menganalisis penyebab penyelesaian isyarat dalam rancangan papan PCB kelajuan tinggi, serta kaedah penahanan dan peningkatan.

Generasi pembicaraan salib

Crosstalk merujuk kepada pengaruh sambungan elektromagnetik pada garis transmisi bersebelahan apabila isyarat dihantar pada saluran transmisi. Percakapan salib yang berlebihan boleh menyebabkan pemicuan palsu sirkuit dan menyebabkan sistem gagal berfungsi secara biasa.

Isyarat yang berubah (seperti isyarat langkah) bertambah dari A ke B sepanjang garis pemindahan, dan isyarat tersambung dijana pada garis pemindahan C ke D. Apabila isyarat yang berubah kembali ke aras DC yang stabil, isyarat tersambung tidak lagi wujud. Oleh itu, percakapan salib hanya berlaku dalam proses lompatan isyarat, dan semakin cepat perubahan isyarat, semakin besar percakapan salib dijana. Crosstalk boleh dibahagi menjadi salib sambungan kapasitif (disebabkan perubahan tegangan sumber gangguan, arus yang disebabkan pada objek terganggu mengarah kepada gangguan elektromagnetik) dan salib sambungan induktif (disebabkan perubahan semasa sumber gangguan, tegangan yang disebabkan disebabkan pada objek terganggu dan menyebabkan gangguan elektromagnetik). Di antara mereka, isyarat salib yang dijana oleh kondensator sambungan boleh dibahagi menjadi salib depan dan salib balik Sc pada rangkaian mangsa, dua isyarat ini mempunyai polariti yang sama; isyarat saling bercakap yang dijana oleh induktor sambungan juga dibahagi ke saling bercakap maju dan saling bercakap balik Sl, dua isyarat mempunyai polariti bertentangan.

Kapensiensi dan induksi saling berkaitan dengan percakapan saling, tetapi mereka perlu dianggap secara terpisah. Apabila laluan kembalinya adalah pesawat seragam lebar, seperti kebanyakan garis transmisi terhubung pada papan sirkuit, jumlah arus sambungan kapasitif dan arus sambungan induktif adalah kira-kira sama. Pada masa ini, jumlah percakapan salib antara kedua-dua mesti dijangka dengan tepat. Jika medium isyarat selari ditetapkan, iaitu, dalam kes garis garis garis, maka percakapan salib depan disebabkan oleh induktan terhubung dan kondensator adalah kira-kira sama dan membatalkan satu sama lain, jadi hanya percakapan salib terbalik perlu dianggap. Jika medium isyarat selari tidak ditetapkan, iaitu, dalam kes garis microstrip, salib depan disebabkan oleh induktan sambungan lebih besar daripada salib depan disebabkan oleh kondensator sambungan semasa panjang selari meningkat. Oleh itu, salib isyarat selari dalam lapisan dalaman lebih besar daripada lapisan permukaan. Percakapan salib isyarat selari adalah kecil.

Analisi dan penindasan saling bercakap

Seluruh proses rancangan PCB kelajuan tinggi termasuk langkah seperti rancangan sirkuit, pemilihan cip, rancangan skematik, bentangan PCB dan laluan. Ia diperlukan untuk mencari perbualan salib dalam langkah yang berbeza dan mengambil tindakan untuk menekan ia untuk mengurangi gangguan.

Kiraan perbualan salib

Pengiraan percakapan salib sangat sukar. Terdapat tiga faktor utama yang mempengaruhi amplitud isyarat salib: darjah sambungan antara jejak, jarak jejak, dan penghentian jejak. Pendarahan semasa sepanjang garis microstrip pada laluan depan dan kembali. Distribusi semasa antara jejak dan pesawat (atau antara jejak dan jejak) adalah impedance umum, yang akan menyebabkan sambungan antara satu sama lain disebabkan penyebaran semasa, dan densiti semasa puncak ditempatkan langsung di bawah tengah jejak dan dari jejak kedua-dua sisi pecah dengan cepat menuju ke tanah.

Apabila jarak antara jejak dan pesawat jauh terpisah, kawasan loop antara laluan depan dan kembali meningkat, sehingga induktan papan sirkuit PCB, yang proporsional dengan kawasan loop, meningkat. Persamaan berikut menggambarkan distribusi semasa optimal yang meminimumkan seluruh induktansi loop yang dibentuk oleh laluan semasa maju dan kembali. Semasa ia menggambarkan juga mengurangkan jumlah tenaga yang disimpan dalam medan magnetik disekitar jejak isyarat.