Data PCB - Bagaimana untuk menangani isyarat papan PCB menyeberangi garis pembahagian

Dalam proses Papan PCB desain, pembahagian pesawat kuasa atau pembahagian pesawat tanah akan membawa ke pesawat tidak lengkap, sehingga apabila isyarat dijalankan, pesawat rujukannya akan muncul dari satu pesawat kuasa ke pesawat kuasa lain. , fenomena ini dipanggil segmen salib isyarat. Pembahagian salib mungkin tidak penting untuk isyarat kelajuan rendah, tetapi dalam sistem isyarat digital kelajuan tinggi, isyarat kelajuan tinggi menggunakan pesawat rujukan sebagai laluan kembali, yang merupakan laluan kembali. Apabila pesawat rujukan tidak lengkap, kesan negatif berikut akan berlaku: ia akan menyebabkan pengendalian jejak berhenti; ia akan menyebabkan percakapan salib antara isyarat; ia akan menyebabkan refleksi antara isyarat; meningkatkan kawasan loop semasa, meningkatkan induktansi loop menjadikan bentuk gelombang output mudah untuk oscillasi; meningkatkan gangguan radiasi ke ruang, dan mudah disentuh oleh medan magnetik angkasa; meningkatkan kemungkinan medan magnetik menyambung dengan sirkuit lain di papan; the high-frequency voltage drop on the loop inductance It forms a common mode radiation source and generates common mode radiation through an external cable. Oleh itu, Papan PCB penghalaan seharusnya hampir mungkin ke pesawat dan menghindari pemisahan salib. Keadaan ini hanya dibenarkan pada garis isyarat kelajuan rendah jika ia mesti dibahagikan ke seluruh atau tidak boleh dekat dengan pesawat tanah kuasa.

1. Pengurusan segmen salib dalam desain

Jika segmen salib berlaku dalam rekaan papan PCB, bagaimana untuk menanganinya? Dalam kes ini, segmen perlu ditambah untuk menyediakan laluan kembalian pendek bagi isyarat. Kaedah pemprosesan umum termasuk menambah kondensator patch dan pengangkutan saling garis.

2. Penguasa Lekat

Biasanya, kondensator keramik berkemas 0402 atau 0603 ditempatkan di bahagian salib isyarat. Kapansansi kondensator adalah 0.01uF atau 0.1 uF. Jika ruang membenarkan, anda boleh tambah beberapa kondensator lain seperti itu. Pada masa yang sama, cuba pastikan garis isyarat berada dalam julat 200 mil kapasitor jahitan, dan semakin kecil jarak, semakin baik; dan rangkaian di kedua-dua hujung kapasitor sepadan dengan rangkaian pesawat rujukan melalui mana isyarat melewati. Lihat rangkaian tersambung pada kedua-dua hujung kondensator dalam figur di bawah. Dua warna ditandai. dua rangkaian berbeza:

3. Over-the-Line Bridging

Ia adalah biasa untuk "paket tanah" bagi isyarat segmen salib pada lapisan isyarat, dan ia juga boleh termasuk garis isyarat rangkaian lain. Garis "paket" ini sepatutnya sebisak mungkin.

4. Kabel berbilang lapisan

Sirkuit kawat isyarat kelajuan tinggi sering mempunyai integrasi tinggi dan ketepatan kawat tinggi. Penggunaan papan berbilang lapisan tidak hanya diperlukan untuk kawat, tetapi juga cara yang efektif untuk mengurangi gangguan. Pemilihan yang masuk akal bilangan lapisan boleh mengurangkan saiz papan cetak dengan besar, boleh gunakan lapisan tengah untuk menetapkan perisai, boleh mencapai pendaratan terdekat lebih baik, boleh mengurangkan induksi parasit secara efektif, boleh mengurangkan panjang transmisi isyarat, dan boleh mengurangkan gangguan salib isyarat, dll.

5. Semakin kurang lead bends, semakin baik

Bengkok pemimpin diantara pins peranti sirkuit kelajuan tinggi seharusnya sebanyak mungkin. Pemimpin saluran kabel isyarat kelajuan tinggi adalah semua garis lurus dan perlu ditukar. Mereka boleh ditukar dengan garis atau lengkung patah 45°. Keperluan ini hanya digunakan untuk meningkatkan kekuatan penyesuaian foil besi dalam sirkuit frekuensi rendah. Dalam sirkuit kelajuan tinggi, memenuhi keperluan ini boleh mengurangi emisi luaran dan sambungan antara satu sama lain isyarat kelajuan tinggi, dan mengurangi radiasi dan refleksi isyarat.

6. Semakin pendek petunjuk, semakin baik

The wiring between the pins of the high-speed signal wiring circuit device should be as short as possible. Semakin panjang pemimpin, semakin besar indutan yang disebarkan dan kapasitas yang disebarkan, yang akan mempunyai banyak pengaruh pada laluan isyarat frekuensi tinggi dalam sistem, dan juga akan mengubah impedance karakteristik sirkuit, menyebabkan sistem merefleksikan dan oscillasi.

7. Semakin kurang bertukar antara lapisan lead, semakin baik

Semakin kurang bertukar antara lapisan utama antara pins peranti sirkuit kelajuan tinggi, semakin baik. Yang dipanggil "semakin kurang alternatif antara lapisan bagi petunjuk, semakin baik" bermakna semakin kurang vias digunakan dalam proses sambungan komponen, semakin baik. Menurut pengukuran, satu melalui boleh membawa kira-kira 0.5pf kapasitas yang disebarkan, yang membawa kepada peningkatan yang signifikan dalam lambat sirkuit. Reducing the number of vias can significantly improve the speed.

8. Jaga-jaga Interferensi Salib Paralel

Dalam kawalan isyarat kelajuan tinggi, perhatian patut diberikan kepada "gangguan salib" yang diperkenalkan oleh kawalan selari garis isyarat yang dekat. Jika distribusi selari tidak dapat dihindari, kawasan besar "tanah" boleh diatur di sisi bertentangan garis isyarat selari untuk mengurangi gangguan.

9. Menghindari cabang dan tongkat

Jalur isyarat kelajuan tinggi patut cuba menghindari cabang atau barang. Stumps mempunyai kesan besar pada impedance dan boleh menyebabkan refleksi dan overshoot isyarat, jadi kita biasanya perlu menghindari stump dan cabang dalam rancangan kita. Use daisy-chain wiring to reduce the impact on the signal.

10. Garis isyarat patut pergi sejauh mungkin pada lapisan dalaman

Garis isyarat frekuensi tinggi cenderung menghasilkan radiasi elektromagnetik besar pada lapisan permukaan, dan juga susah untuk gangguan dari radiasi elektromagnetik luar atau faktor. Garis isyarat frekuensi tinggi dijalurkan antara bekalan kuasa dan garis tanah, dan radiasi yang dijana akan sangat dikurangkan oleh penyorban gelombang elektromagnetik oleh bekalan kuasa dan lapisan bawah pada Papan PCB.