Новости PCB - как обрабатывать сигналы печатные платы на линии разделения

В процессе проектирования печатные платы разделение плоскости питания или плоскости заземления приведет к появлению неполной плоскости. Таким образом, при прокладке сигнала его опорная плоскость будет пересекаться с одной плоскостью питания на другую плоскость питания. Это явление называется перекрестным разделением сигнала.

Схема явления кросс-сегментации

Перекрестная сегментация может быть неактуальна для низкоскоростных сигналов,но в высокоскоростных цифровых системах передачи сигналов высокоскоростные сигналы используют опорную плоскость в качестве обратного пути,то есть пути обратного потока.Если опорная плоскость неполная,могут возникнуть следующие негативные последствия:

Приводит к разрыву импеданса проводки;

Легко вызвать перекрестные наводки между сигналами;

Вызывает отражения между сигналами;

Увеличение площади токовой петли, увеличение индуктивности петли, в результате чего форма выходного сигнала легко осциллирует;

Увеличивает радиационные помехи в космосе и восприимчив к космическому магнитному полю;

Увеличивает возможность связи магнитного поля с другими схемами на плате;

Высокочастотное падение напряжения на индукторе контура представляет собой источник синфазного излучения, которое генерируется через внешний кабель.

Поэтому разводка печатные платы должна располагаться как можно ближе к плоскости и избегать пересечения. Если необходимо пересечь перегородку или невозможно находиться рядом с плоскостью заземления источника питания, то такие условия допустимы только в низкоскоростных сигнальных линиях.

Обработка кросс-сегментации при проектировании

Если при проектировании печатные платы неизбежно возникает кросс-сегментация, как с ней справиться? В этом случае сегментацию необходимо сшить, чтобы обеспечить более короткий обратный путь для сигнала. Обычные методы лечения включают добавление сшивающего конденсатора и моста.

Сшивающий конденсатор

Обычно поперек сигнальной перегородки ставится керамический конденсатор 0402 или 0603, емкостью 0.01 или 0.1 мкФ. Если позволяет место, можно добавить больше таких конденсаторов.

При этом старайтесь, чтобы сигнальная линия в пределах зашиты имела емкость 200мил, чем меньше расстояние, тем лучше; Сети на обоих концах конденсатора соответствуют сетям опорной плоскости, через которую проходит сигнал. Посмотрите на сети, подключенные на обоих концах конденсатора на рисунке ниже, и две разные сети, выделенные двумя цветами:

Подбор пролета

Обычно принято «обматывать землей» обработку кросс-сегментированных сигналов на сигнальном уровне или обматывать сигнальные линии других сетей. Эта линия «обертывания земли» должна быть как можно толще. Этот метод обработки показан на следующем рисунке.

Навыки высокоскоростной проводки сигналов

Многослойная проводка

Высокоскоростная схема проводки сигнала часто имеет высокую степень интеграции, плотность проводки, использование многослойной платы не только необходимо для проводки, но и является эффективным средством для снижения помех.

Разумный выбор слоев позволяет значительно уменьшить размер платы, в полной мере использовать промежуточный слой для установки экрана, реализовать ближайшее заземление, эффективно снизить паразитную индуктивность, эффективно сократить длину передачи сигнала и значительно уменьшить перекрестные помехи между сигналами.

Чем меньше изгиб провода, тем лучше

Чем меньше изгиб провода между контактами высокоскоростных устройств, тем лучше.

Высокоскоростная сигнальная проводка цепи проводки принимает полную линию, необходимо повернуть,может быть 45 ° ломаной линии или дуги поворота, это требование в низкочастотной цепи используется только для повышения прочности фиксации стальной фольги.

Однако в высокоскоростных схемах выполнение этого требования позволяет уменьшить внешнюю передачу и связь высокоскоростных сигналов,а также снизить излучение и отражение сигналов.

Чем короче выводы, тем лучше

Чем короче выводы между контактами компонентов высокоскоростных сигнальных цепей, тем лучше.

Чем длиннее вывод,тем больше значение распределенной индуктивности и емкости,высокочастотный сигнал системы через много влияния,но и изменить характеристику импеданса цепи,в результате чего система отражения, колебания и так далее.

Чем меньше чередований между слоями проводов,тем лучше

Чем меньше чередующихся слоев проводов между выводами высокоскоростных схемных устройств,тем лучше.

Так называемое «чередование как можно меньшего количества слоев свинца» относится к соединению компонентов с как можно меньшим количеством отверстий.

Было измерено, что одно отверстие может принести около 0.5 пФ распределенной емкости, что приводит к значительному увеличению задержки в цепи,уменьшение количества отверстий может значительно улучшить скорость.

обратите внимание на параллельные перекрестные помехи

При проводке высокоскоростных сигналов следует обращать внимание на «перекрестные помехи»,возникающие при близкой параллельной прокладке сигнальных линий.Если параллельного распределения не удается избежать,можно организовать большую площадь «земли» на противоположной стороне параллельных сигнальных линий,чтобы значительно уменьшить помехи.

Избегайте ветвей и пней

Высокоскоростная сигнальная проводка должна по возможности избегать разветвлений или образования пней.

Пеньки оказывают большое влияние на импеданс и могут привести к отражению сигнала и перегрузке,поэтому при проектировании следует избегать пеньков и разветвлений.

Проводка в виде цепочки Daisy уменьшит влияние на сигнал.

Сигнальные кабели следует прокладывать через внутренний слой как можно дальше.

Высокочастотные сигнальные линии,проходящие по поверхности,склонны создавать большое электромагнитное излучение,а также подвержены интерференции со стороны внешнего электромагнитного излучения или факторов.

Если высокочастотный сигнальный кабель проложить между источником питания и заземляющим проводом,то излучение,создаваемое источником питания и нижним слоем,будет уменьшено за счет поглощения электромагнитных волн