PCB Teknik - PCB katları arasındaki iletişim sinyali

ESD'i bir örnek olarak alın

Gerçek dönüşünde sinyal akışını

Abstrakt: Yazılmış devre tahtaları, PCB ve sinyal yolları sık sık katlarını tahta takımında değiştirmeli. Bazı durumlarda bu sorunlara sebep olabilir. ESD örnekleri, katları değiştirmek için sorunlara sebep olabileceği şartları göstermek için kullanılır.

Sinyal yolu aracılığıyla

Tartışma: PCB'deki rotasyon yolu genelde düzeni tamamlamak için katların yolunu değiştirmesi gerekiyor. Dört katı PCB için, bu genelde devre tahtasının üst katından a şağı katına değiştirmek anlamına gelir ve iki orta katı güç ve toprak. Dört katı tahtaları özellikle problematik, çünkü güç ve toprak uçakları arasındaki bölüm genellikle altı katı ile karşılaştığında, yaklaşık 30 ile 40 mil oldukça büyük.

Yukarı ve aşağı katlarda sinyal akışı aynalarının yakın yerde veya elektrik uçağında dönüş akışını eşleştirir. Ağımdaki sinyal katlarını yukarıdan aşağıya kadar değiştirirken, ESD performansını etkileyen hasar olabilir.

Tüm sinyaller kaynağından yüklemeye ve kaynağına dönüştür. Genelde bizi belaya sokan yolun "dönüş" parças ı, bu özel durumda göreceğimiz gibi. Aşağıdaki yüzeyin altındaki sinyalin geri dönüşü sinyali aşağıdaki yüzeyin üstüne kadar takip ediyor, fakat üst yüzeyin aşağısına ulaşmak için yüzeyin içindeki impedansından geçmesi gerekiyor.

Tek katı ve iki katı yolları ile test tahtası

impedance Z'yi düşünmenin bir yolu, sinyalden uzanan iki boyutlu transmis hattı olarak iki boyutlu uça ğı düşünmek. Bypass kapasiteleri düşük impedans "kısa devreler" oluşturuyor (kısa devreler yeterince yüksek frekanslarda pek iyi değildir çünkü induktans önemli olur) ve devre tahtasının kenarları genelde sonsuz "açık devreler". Bunlar ve diğer özellikler, uçaklar arasındaki impedans frekans ile önemli değişikliklere neden olabilir, ve 30 mil uzaklığında dört katlı bir uçak tahtası için bazı frekanslarda birkaç ohm ulaşabilir. Murphy'nin yasası, bu impedans'ın en yüksekliğinin s a at frekansiyonunun üçüncü harmoniğinde olacağını s öylüyor.

Bu etkini değerlendirmek için, 2. Şekil olarak gösterilen bir test tahtası yaptım. Her sinyal izleri yaklaşık 30 cm uzunluğudur. Dönüştürme 100-ohm karışık bir telefon kablo yöneticisinden oluşur. Yer uça ğına bağlandığında, 50 km yolu oluşturur. Tahta iki katı bakra laminatı ve bütün toplantı dört katı PWB simülasyonu yapıyor. İki bakır uçakları yaklaşık 30 mil ayrılıyor ve soldaki SMA bağlantısı ile birlikte kısayılır ve sağdaki yük dirençleri (dört pozisyon). Bir yol bir tarafta kalır, diğer yol devre tahtasına girer ve diğer tarafta yaklaşık 10 cm çalışır.

Tek katı ve iki katı yolları ile test tahtası

Dönüş tahtası, ESD simülatöründen 1 metre kabelinin sonuna kadar 3 kV ESD bağlantısı a çılıyor. Bu 2. Şekil'de sağ kenarın ortasında gösterilen uçakta sabitlenmiş ve sol kenarın ortası tahtadan yükünü boşaltmak için yere bağlı.

ESD tarafından ilk katı yoluna ulaştırılan EMI

Örneğin, aşağıdaki yolun SMA bağlantısında görünümlü sinyal, sinyal yukarıdan devre tahtasının dibinde ve sonra geri dönüyor. Bu durumda, SMA bağlantısındaki en yüksek sinyal 2 volt yüksekliğini ve komponentin doğal frekansında oscillatır. Çoğu mantıklı devreler için bu seviye kesinlikle bir sorun. Aşağıdaki yolda gürültü arttığı gürültü, ESD tarafından her tarafından bir tarafından diğerine ulaştığı voltaj düşmesine neden oluyor. Bu voltaj sinyal/geri devre içinde görünüyor ve bu yüzden SMA bağlantısında görünüyor.

SMA bağlantısında sinyal

ESD tarafından iki katı yoluna ulaştırılan EMI

Tahtalar arasındaki mesafe 30 milden az olduğu durumda, tahtalar arasındaki impedans genellikle düşük olacak ve 4. Şekil'de gösterilen etkisi daha küçük olacak ve daha az problemler olacak. Eğer devre tahtasının üstündeki kritik sinyal değişiklikleri mevcut (düşük maliyetli) geçiş kapasitesine yakın olursa, dört katı devre tahtasının etkisi de küçük olabilir.

Toplantı: PWB katları arasındaki dönüştürme sinyal yoluna önemli hasara sebep olabilir. Elektrik tasarımı ve toprak uçağı arasındaki mesafe daha büyük, etkisi daha büyük. ESD'e cevap veren "dört katı" PWB'nin örneğini gösteriyor.