Технология PCB - высокоскоростное разделение сигналов PCB

Что такое обратный поток и перекрещивание сигналов высокая скорость PCB?

IC1 is the signal output terminal, IC2 is the signal input terminal (in order to simplify the PCB model w ww.pcblx.общий доменный формат, assuming that the receiving terminal contains a resistor connected below) the third layer is the ground layer. в IC1 и IC2 приземление производится с третьего уровня земли. The upper right corner of the top layer is a power plane, он соединяется с положительным полюсом питания. C1 and C2 are the decoupling capacitors of IC1 and IC2 respectively. источник питания и зажим заземления на кристалле, показанном на рисунке, является источником питания и заземления на передающем и приемном концах сигнала.

при низкой частоте, если выходной зажим S1 имеет высокий уровень, то весь контур тока соединяется с электропитанием через проводник к плоскости питания VCC, затем поступает в IC1 по оранжевому пути, а затем выходит из зажима S1 и поступает в IC2 по второму слою провода через зажим R1. затем введите уровень GND и верните отрицательный электрод через красный путь.

но высокая частота, the distribution characteristics of the панель PCB оказать серьезное влияние на сигнал. The ground return we often talk about is a problem often encountered in high-frequency signals. при увеличении тока в сигнальной линии с S1 до R1, the external magnetic field changes quickly, Это вызовет обратный ток в соседнем проводнике. If the ground plane of the third layer is a complete ground plane, на поверхности земли будет голубой точечный ток; если у верхнего слоя есть полный уровень питания, на верхнем этаже будет голубая линия. Dotted reflux. сейчас, минимальный ток в цепи сигнализации, the energy radiated to the outside is the smallest, а способность связывать внешние сигналы также минимальна. (The skin effect at high frequency is also the smallest outward radiation energy, принцип один и тот же.) Because the high frequency signal level and current change very quickly, Но период перемен короток, the required energy is not very large, Таким образом, Чип является ближайшим конденсатором развязки от чипа. When C1 is large enough and the response is fast enough (it has a very low ESR value, керамический конденсатор. The ESR of ceramic capacitors is much lower than that of tantalum capacitors.), the orange path on the top layer and the red path on the GND layer can be It is regarded as non-existent (there is a current corresponding to the power supply of the entire board, but not the current corresponding to the signal shown in the figure).

Таким образом, в соответствии с обстановкой, сложившейся на рисунке, полный путь к текущему току: желтый путь от линии сигнала C1 - 'VCC -' S1 - 'L2 -' R1 - 'IC2' - 'GND -' via - 'GND' - жёлтого пути к слою GND - 'via - отрицательный полюс конденсатора. можно увидеть, что в вертикальном направлении электрического тока находится коричневый эквивалентный ток, а посередине - магнитное поле. в то же время это кольцо легко связано с внешними помехами. если сигнал на графике - часовой сигнал, то есть группа из 8 - битных линий, подключенных к одному и тому же источнику питания с одним и тем же кристаллом, и текущий путь возвращения идентичен. Если уровень линии данных одновременно поворачивается в одно и то же направление, то на часах возникает больший обратный ток. Если часовые линии не совпадают, то эти помехи достаточно сильно влияют на сигнал. интенсивность таких помех не пропорциональна абсолютному значению уровня интенсивности источника помех, а прямо пропорциональна скорости изменения тока источника помех. для чисто резистивной нагрузки последовательный ток прямо пропорциональн dI / dt = dv / (T10 - 90% R). в формуле dI / dt (скорость изменения тока), dV (амплитуда колебания источника помех) и R (нагрузка источника помех) означают Параметры источника помех (если речь идет о емкостной нагрузке, то dI / dt имеет обратное отношение к тому же% T10 - - 90% квадратов). из формулы видно, что последовательное возмущение сигналами малой скорости не всегда меньше, чем последовательное возмущение высокоскоростных сигналов. Это то, что мы говорим: сигнал 1kHZ не обязательно является сигналом с низкой скоростью, и мы должны рассматривать ситуацию на грани. для сигнала с крутыми края, он содержит большое количество гармонических компонентов и имеет большую амплитуду в каждой точке умножения. Поэтому при выборе оборудования следует также принимать во внимание. не слепо выбирать быстрые чипы для переключения скоростей. расходы не только высоки, но и увеличивают проблемы, связанные с сопротивлением и EMC.

любой соседний уровень питания или другой уровень, если на обоих концах сигнала имеется соответствующий конденсатор, обеспечивающий низкий реактивный путь к GND, то этот уровень может использоваться в качестве плоскости возврата сигнала. в обычном применении соответствующие источники питания IO обычно используются для получения и передачи, между каждым источником питания и заземлением обычно имеются конденсаторы развязки 0.01-0.1uf, которые также находятся на двух концах сигнала, поэтому эффект обратного потока панели питания уступает только коллектору. Однако, если другие силовые плоскости используются для обратного потока, то в конце сигнала обычно нет низкореактивного заземления. Таким образом, индуктивный ток на соседней плоскости найдет ближайшую емкость и вернется на землю. Если "ближайший конденсатор" находится на расстоянии от исходного или конечного пункта, то для создания полного контура необходимо проделать большую дистанцию.

For some unavoidable cross-supply splitting situations, you can connect a capacitor or a high-pass filter (such as a 10 ohm resistor string 680p capacitor) formed by a capacitor or RC series across the split. значение зависит от типа сигнала, namely To provide a высокочастотный PCB обратный путь, but also to isolate the low-frequency crosstalk between the mutual planes). Это может повлечь за собой добавление конденсатора между плоскостью питания, which seems a bit funny, Но это определенно эффективно. If some specifications do not allow it, два самолета дивизии могут быть выведены на поверхность.

в тех случаях, когда обратный поток осуществляется с помощью других плоскостей, желательно добавить несколько конденсаторов на обе стороны сигнала, чтобы обеспечить путь обратного потока. Однако такой подход зачастую трудно реализовать. Потому что большинство поверхностных пространств, прилегающих к терминалу, занято чипами в соответствии с сопротивлением и емкостью развязки.