Новости PCB - высокоскоростной PCB

последовательные помехи означают отрицательный шумовой сигнал напряжения, возникающий в результате взаимодействия электромагнитного поля между соседними сигналами, когда сигнал распространяется по линии передачи, То есть, the energy is coupled from one line to another. с повышением сложности и производительности электронной продукции, the density of printed circuitправление постоянно увеличивается и частота использования соответствующего оборудования. Maintaining and improving the speed and performance of the system has become an important issue for проектироватьers. повышение частоты сигнала, the steeper the edge, малый размер PCB, and the increased wiring density all make the influence of crosstalk in high-speed PCB design increase significantly. The crosstalk problem exists objectively, но превышение определенного предела может привести к ошибке запуска цепи, что может привести к сбоям в работе системы. Конструкторы должны понимать принцип соучастия и применять в проектировании соответствующие методы, с тем чтобы свести к минимуму негативные последствия соучастия.

The cross-winding in high-speed PCB design can be caused by magnetic field coupling generated by mutual inductance, электрополевая связь. модель с параллельными линиями связи. Near-end crosstalk refers to the crosstalk on the interfered line close to the interference line driver, переходный шум на дальнем конце линии помех.

Magnetic field (inductive) and electric field (capacitive) crosstalk model diagram

Inductive coupling is the interference caused by the induced voltage on the interfered object due to the magnetic field generated by the current change on the interference source. магнитное поле сигнала, передаваемого в линиях ab in, индуктивное напряжение на линии cd. линия помех может рассматриваться как Сторона трансформатора, the interfered line can be regarded as the secondary side of the transformer, создаваемое линией помех. расход в сопротивлении нагрузки и дальней нагрузки. время задержки на линии передачи, and Tr is the rise time of the drive signal. можно заметить, что при дистанционной связи образуется отрицательный импульс по ширине тра, and the near-end coupling stores 2TP time expansion, сохранение амплитуды, but the total area of their coupling crosstalk is the same. The total area of crosstalk coupling is proportional to LM (dIs/dt) and coupling length.

емкостная связь - это помеха индуктивного тока, возникающая на интерференционном объекте из - за изменения напряжения на источнике помех. формы точечных волн, возникающих в связи с взаимоемкостью, показаны .The difference from mutual inductive coupling is that the remote coupling is a positive pulse. The coupling crosstalk area is proportional to CM[(dv/dt) and coupling length.

Inductive and capacitive co-coupling crosstalk is essentially the result of the superposition of two coupling crosstalks. It can be seen from that both inductive coupling and capacitive coupling crosstalk try to enhance their effect at the near end d (they have the same polarity at point d), while at the far end c try to cancel each other's effect (their polarities at point c on the contrary). амплитуда переходного импульса с ближним концом постоянна, and the pulse width is twice the propagation time Tp represented by the coupling region. длительность импульса дальнего конца приблизительно соответствует времени нарастания импульса линии помех, and the amplitude increases with the increase of the coupling length. в нормальных условиях, in a complete plane, индуктивное и ёмкостное напряжение. The stripline circuit in the схема PCB равновесие с хорошей индуктивностью и ёмкостной связью, and its far-end crosstalk is small; for microstrip For the line, Большинство электрических полей, связанных с последовательными помехами, проходят через воздух, а не через другие изоляционные материалы, Поэтому емкость передатчика помех меньше индуктивности, which causes its far-end coupling to be a negative number. Если соучастие - главная проблема, then arrange all sensitive traces as strip lines.

Mutual inductance and mutual capacitive coupling crosstalk waveform diagram

The effect of crosstalk on the system is generally negative. It is impossible to completely avoid crosstalk in high-density and complex PCB design. In order to reduce crosstalk, Основная проблема заключается в том, чтобы свести к минимуму связь между сетями источников помех и интерференционными сетями. при проектировании системы, we should choose an appropriate method to minimize crosstalk without affecting other performance of the system. вышеприведенный анализ, the solution to the crosstalk problem is mainly considered from the following aspects:

When the wiring conditions allow, increase the distance between the transmission lines as much as possible; or reduce the parallel length between adjacent transmission lines as much as possible (cumulative parallel length), preferably wiring between different layers;

In the case of ensuring the signal timing, choose devices with low conversion speed as much as possible to slow down the rate of change of the electric field and magnetic field, thereby reducing crosstalk;

The signal layer of two adjacent layers (without planar layer isolation) should be perpendicular to the routing direction, try to avoid parallel routing to reduce crosstalk between layers;
When designing the stack, при условии соблюдения характеристического импеданса, the dielectric layer between the wiring layer and the reference plane (power or ground plane) should be made as thin as possible, thus increasing the coupling between the transmission line and the reference plane and reducing adjacent Coupling of transmission lines;

Because the surface layer has only one reference plane, удельная сила связи с внешним полем, so signal lines that are more sensitive to crosstalk are placed in the inner layer as much as possible;

Through termination, согласование дальнего и ближнего сопротивлений линии передачи с линией передачи, это значительно снижает частоту помех.

Crosstalk is a problem that cannot be ignored in high-speed схема PCB design, and it is getting more and more attention. Проект цифровой системы вступил в новый этап. Many high-speed design issues that were secondary in the past have now had a critical impact on system performance. Проблема целостности сигналов, включая последовательное возмущение, привела к изменению концепции проектирования, проектный процесс, and design methods. перед лицом новых вызовов, the key to crosstalk noise is to find out those networks that have a real impact on the normal operation of the system, Вместо того, чтобы слепо подавлять любые помехи на всех сетях, Это также противоречит ограниченному снабжению. of.