Công nghệ PCB - Làm thế nào để xử lý tín hiệu bảng PCB qua đường phân chia?

Trong quá trình thiết kế PCB, sự phân chia của mặt phẳng nguồn hoặc mặt đất dẫn đến sự không hoàn chỉnh của mặt phẳng. Khi tín hiệu được định tuyến, mặt phẳng tham chiếu của nó sẽ giao nhau từ mặt phẳng nguồn này sang mặt phẳng nguồn khác. Hiện tượng này được gọi là phân đoạn chéo tín hiệu.

Sơ đồ hiện tượng phân chia chéo

Trong hệ thống tín hiệu kỹ thuật số bảng tốc độ cao, tín hiệu tốc độ cao sử dụng bề mặt cơ sở làm đường dẫn trở lại, tức là đường dẫn trở lại. Khi mặt cơ sở không đầy đủ, các tác động bất lợi sau đây sẽ xảy ra:

Điều này sẽ dẫn đến trở kháng không liên tục của hệ thống dây điện;

Dễ gây nhiễu xuyên âm giữa các tín hiệu;

Nó gây ra phản xạ giữa các tín hiệu;

Tăng diện tích vòng lặp và độ tự cảm của dòng điện làm cho dạng sóng đầu ra dễ dao động;

Đồng thời, nó rất dễ bị ảnh hưởng bởi từ trường không gian;

Tăng khả năng từ trường kết hợp với các mạch khác trên bảng;

Điện áp tấm tần số cao trên cảm ứng vòng lặp giảm tạo thành một nguồn bức xạ chế độ chung và bức xạ chế độ chung được tạo ra thông qua cáp bên ngoài.

Do đó, dây PCB nên càng gần mặt phẳng càng tốt, tránh phân chia chéo. Những tình huống này chỉ được phép khi đường tín hiệu tốc độ thấp phải đi qua khu vực hoặc mặt phẳng nối đất không thể đến gần nguồn điện.

Xử lý phân đoạn Span trong thiết kế

Làm thế nào để đối phó với sự phân chia chéo không thể tránh khỏi trong thiết kế PCB? Trong trường hợp này, cần phải khâu lại để cung cấp một đường dẫn trở lại ngắn cho tín hiệu. Phương pháp điều trị phổ biến là thêm tụ điện khâu và cầu nối chéo.

,Khâu tụ điện

Thông thường, một tụ gốm được đóng gói 0402 hoặc 0603 được đặt ở mặt cắt tín hiệu. Giá trị tụ điện của tụ điện là 0,01uF hoặc 0,1uF. Nếu không gian cho phép, một số tụ điện như vậy có thể được thêm vào.

Đồng thời, cố gắng đảm bảo rằng các đường tín hiệu nằm trong phạm vi 200mil của tụ điện khâu, khoảng cách càng nhỏ càng tốt; Và mạng ở cả hai đầu của tụ điện tương ứng với mạng của mặt phẳng tham chiếu mà tín hiệu đi qua. Xem mạng được kết nối ở cả hai đầu của tụ điện trong hình dưới đây, hai mạng khác nhau với màu sắc rực rỡ:

Cầu nối chéo

Các tín hiệu thường được "gói mặt đất" trong các phân đoạn của lớp tín hiệu hoặc có thể bao gồm các đường tín hiệu của các mạng khác. Đường dây "nối đất gói" này phải càng dày càng tốt. Xem sơ đồ dưới đây về phương pháp điều trị này.

Kỹ năng cáp tín hiệu tốc độ cao

Hệ thống dây điện nhiều lớp

Các mạch cáp tín hiệu bảng tốc độ cao thường được tích hợp cao và có mật độ cáp cao. Việc sử dụng các tấm nhiều lớp không chỉ cần thiết cho hệ thống dây điện mà còn là một phương tiện hiệu quả để giảm nhiễu.

Việc lựa chọn hợp lý các lớp có thể làm giảm đáng kể kích thước của tấm in, sử dụng đầy đủ lớp giữa để thiết lập lá chắn, để đạt được kết nối gần mặt đất hơn, giảm hiệu quả cảm ký sinh, rút ngắn hiệu quả chiều dài truyền tín hiệu và giảm đáng kể nhiễu chéo giữa các tín hiệu.

Dây dẫn uốn cong càng nhỏ càng tốt

Độ cong chì giữa các chân tấm tốc độ cao càng nhỏ thì càng tốt.

Các dây dẫn của mạch định tuyến tín hiệu bảng tốc độ cao sử dụng một đường thẳng đầy đủ, yêu cầu rẽ và có thể được thực hiện với một đường cong 45 ° hoặc vòng cung, một yêu cầu chỉ được sử dụng để tăng cường độ cố định của lá thép trong mạch tần số thấp.

Trong các mạch tốc độ cao, đáp ứng yêu cầu này có thể làm giảm phát xạ và ghép nối bên ngoài của tín hiệu tốc độ cao và giảm bức xạ và phản xạ của tín hiệu.

Dẫn đầu càng ngắn càng tốt

Các dây dẫn ngắn hơn giữa các chân thiết bị của mạch cáp tín hiệu tốc độ cao là tốt hơn.

Dây dẫn càng dài, điện cảm và điện dung phân phối càng lớn, điều này có thể ảnh hưởng lớn đến việc truyền tín hiệu tần số cao của hệ thống và cũng làm thay đổi trở kháng đặc trưng của mạch, dẫn đến phản xạ và dao động của hệ thống.

Thay đổi càng ít càng tốt.

Càng ít lớp chì luân phiên giữa các chân bo mạch tốc độ cao thì càng tốt.

Cái gọi là "càng ít sự luân phiên giữa các lớp của dây dẫn càng tốt" có nghĩa là càng ít lỗ được sử dụng trong quá trình kết nối các thành phần càng tốt.

Khi được đo, quá lỗ có thể mang lại điện dung phân tán 0,5pf, dẫn đến sự gia tăng đáng kể độ trễ mạch. Giảm số lượng lỗ có thể làm tăng tốc độ đáng kể.

Chú ý nhiễu chéo song song

Trong hệ thống dây tín hiệu bảng tốc độ cao, cần chú ý đến "nhiễu chéo" gây ra bởi hệ thống dây song song chặt chẽ của đường tín hiệu. Nếu không thể tránh được sự phân bố song song, một khu vực rộng lớn của "mặt đất" có thể được bố trí đối diện với các đường tín hiệu song song để giảm đáng kể nhiễu.

Tránh cành cây và gốc cây

Hệ thống định tuyến tín hiệu bảng tốc độ cao nên tránh các nhánh hoặc các đoạn ngắn.

Tàn dư có ảnh hưởng lớn đến trở kháng và có thể gây ra phản xạ tín hiệu và vượt quá, vì vậy nên tránh tàn dư và phân nhánh trong thiết kế.

Sử dụng dây xích daisy sẽ làm giảm tác động đến tín hiệu.

Các đường tín hiệu nên được đặt ở các lớp bên trong càng nhiều càng tốt.

Đường tín hiệu bảng tần số cao đi lên bề mặt dễ tạo ra bức xạ điện từ lớn hơn và cũng dễ bị nhiễu bởi bức xạ điện từ bên ngoài hoặc các yếu tố.

Nếu các đường tín hiệu bảng tần số cao được đặt giữa nguồn điện và dây mặt đất, sự hấp thụ sóng điện từ thông qua nguồn điện và lớp dưới cùng sẽ làm giảm đáng kể bức xạ được tạo ra.