Дизайн PCB - некоторые проблемы последовательности при проектировании высокоскоростных PCB - панелей

In today's rapidly developing electronic design field, ускоренная и малая модернизация стала неизбежной тенденцией к проектированию. одновременно, factors such as the increase in signal frequency, размер платы меньше, увеличение плотности монтажа, и снижение толщины слоя в результате увеличения числа ярусов, will cause various signal integrity problems. поэтому, it is necessary to consider signal integrity issues when designing high-speed board-levels, теория полноты сигнала, and then guide and verify the design of high-speed PCBs. во всех вопросах целостности сигналов, crosstalk is very common. последовательное возмущение может появиться внутри кристалла, or on circuit boards, сцепление, chip packages, кабель. This article will analyze the causes of signal crosstalk in high-speed PCB board design, методы подавления и улучшения.

генерация фаз

последовательные помехи - это влияние электромагнитной связи на соседние линии передачи при загрузке сигнала на канал передачи. слишком много помех может вызвать сбой в цепи и привести к сбоям в работе системы.

переменные сигналы (например, ступенчатый сигнал) передаются по линиям передачи от а до в, и на линии передачи с до D передаются связанные сигналы. когда сигнал изменяется и возвращается к стабильному постоянному току, сигнал связи больше не существует. Поэтому последовательные помехи происходят только в процессе скачка сигнала, и чем быстрее меняется сигнал, тем больше возникает последовательное возмущение. последовательные помехи могут быть разделены на конденсаторные связи (электромагнитные помехи возникают в результате изменения напряжения источника помех, индуктивного тока в интерференционном объекте) и интерференционные связи (из - за изменения тока в источнике помех индуктивное напряжение на объекте помехи, что приводит к электромагнитным помехам). среди них серийные сигналы, генерируемые конденсаторами связи, могут быть разделены на прямые помехи и встречные помехи Sc, имеющие одинаковую полярность; сопутствующие помехи, создаваемые индуктивной связью, делятся также на прямые и обратные помехи, которые имеют противоположные полярности.

конденсаторы и взаимная индуктивность связаны с сопротивлением, однако их необходимо рассматривать отдельно. когда обратный путь является плоскостью ширины и однородности, например, большинство связанных линий передачи на пластине цепи, емкостный ток связи и ток индуктивной связи примерно одинаковы. В то же время необходимо точно предсказать, в какой степени будет происходить переплетение между этими двумя явлениями. Если среда с параллельными сигналами установлена, то в случае полосчатой линии прямые помехи, вызываемые сопряжёнными индуктивностями и емкостью, примерно одинаковы и взаимно компенсируются, поэтому следует учитывать только обратное последовательное возмущение. Если среда параллельного сигнала не фиксированна, то есть, при увеличении параллельной длины линии, индуктивность связи вызывает предрасположенное к последовательному возмущению, превышающее емкость связи. Таким образом, переплетение параллельных внутренних сигналов больше, чем чередование параллельных поверхностных сигналов. совпадение параллельных сигналов невелико.

Анализ и подавление помех

весь процесс проектирования высокоскоростных PCB включает в себя такие этапы, как проектирование цепей, выбор кристалла, schematic design, PCB layout and routing. в целях уменьшения помех необходимо выявлять соучастие на различных этапах и принимать меры по борьбе с соучастием..

вычисление помех

The calculation of crosstalk is very difficult. три основных фактора, влияющих на амплитуду последовательных помех: степень связи между дорожками записи, шаг следа, and the termination of the traces. распределение тока по линиям микрополос в прямом и обратном направлении. The current distribution between the trace and the plane (or between the trace and the trace) is common impedance, Это вызовет взаимную связь из - за диффузии тока, пиковая плотность тока находится под центром следа, обе стороны трека быстро затухают на землю.

When the distance between the trace and the plane is far apart, увеличение площади контура между передним и обратным путями, so that the плата PCB индуктивность, which is proportional to the loop area, прибавлять. The following equation describes the optimal current distribution that minimizes the entire loop inductance formed by the forward and return current paths. Он описывает ток, который также минимизирует общую энергию, хранимую в магнитном поле вокруг траектории сигнала.