في عملية تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور، سيؤدي تقسيم مستوى الطاقة أو تقسيم المستوى الأرضي إلى مستوى غير مكتمل. بهذه الطريقة، عندما يتم توجيه الإشارة، فإن مستواها المرجعي سيمتد من مستوى قدرة إلى مستوى قدرة آخر. وتسمى هذه الظاهرة تقسيم مدى الإشارة.
رسم تخطيطي لظواهر التقسيم العرضي
التجزئة العرضية، بالنسبة للإشارة ذات السرعة المنخفضة قد لا تكون لها علاقة، ولكن في نظام الإشارة الرقمية عالي السرعة، تأخذ الإشارة عالية السرعة المستوى المرجعي كمسار العودة، أي مسار العودة. عندما يكون المستوى المرجعي غير مكتمل، ستحدث التأثيرات الضارة التالية: قد لا يكون التقسيم العرضي ذا صلة بالإشارات منخفضة السرعة، ولكن في أنظمة الإشارات الرقمية عالية السرعة، تأخذ الإشارات عالية السرعة المستوى المرجعي كمسار عودة، هو طريق العودة. عندما يكون المستوى المرجعي غير مكتمل، ستحدث التأثيرات الضارة التالية:
ل انقطاع المعاوقة مما أدى إلى تشغيل الأسلاك.
ل من السهل أن يسبب الحديث المتبادل بين الإشارات.
ل يسبب انعكاسات بين الإشارات.
ل من السهل أن يتأرجح شكل موجة الإخراج عن طريق زيادة مساحة الحلقة للتيار ومحاثة الحلقة.
ل يتم زيادة التداخل الإشعاعي للفضاء ويتأثر المجال المغناطيسي في الفضاء بسهولة.
ل زيادة إمكانية الاقتران المغناطيسي مع الدوائر الأخرى الموجودة على اللوحة.
ل يشكل انخفاض الجهد العالي التردد على مغو الحلقة مصدر الإشعاع ذو الوضع المشترك، والذي يتم إنشاؤه من خلال الكابل الخارجي.
لذلك، يجب أن تكون أسلاك ثنائي الفينيل متعدد الكلور قريبة من المستوى قدر الإمكان، وتجنب التقسيم العرضي. إذا كان من الضروري عبور القسم أو لا يمكن التواجد بالقرب من مستوى الطاقة الأرضي، فلا يُسمح بهذه الشروط إلا في خط الإشارة منخفض السرعة.
المعالجة عبر الأقسام في التصميم
إذا كان التقسيم المتقاطع أمرًا لا مفر منه في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور، فكيف يتم التعامل معه؟ في هذه الحالة، يجب إصلاح التجزئة لتوفير مسار عودة قصير للإشارة. تتضمن طرق المعالجة الشائعة إضافة مكثف الإصلاح وعبور الجسر السلكي.
ل مكثف خياطة
عادةً ما يتم وضع مكثف سيراميك 0402 أو 0603 بسعة 0.01 فائق التوهج أو 0.1 فائق التوهج في المقطع العرضي للإشارة. إذا سمحت المساحة، يمكن إضافة العديد من هذه المكثفات.
في الوقت نفسه، حاول التأكد من أن سلك الإشارة يقع ضمن نطاق سعة خياطة 200 مل، وكلما كانت المسافة أصغر، كلما كان ذلك أفضل؛ تتوافق الشبكات الموجودة على طرفي المكثف على التوالي مع شبكات المستوى المرجعي التي تمر عبرها الإشارات. انظر الشبكات المتصلة عند طرفي المكثف في الشكل أدناه. الشبكتان المختلفتان المميزتان بلونين هما:
لجسر فوق السلك
ومن الشائع أن تتم "المعالجة الأرضية" للإشارة عبر التقسيم في طبقة الإشارة، وقد تكون أيضًا خطوط إشارة شبكة أخرى، يكون الخط "الأرضي" سميكًا قدر الإمكان
مهارات توصيل الإشارة عالية السرعة
أ)ربط متعدد الطبقات
غالبًا ما تتميز دائرة توجيه الإشارة عالية السرعة بتكامل عالي وكثافة أسلاك عالية، واستخدام لوحة متعددة الطبقات ليس ضروريًا للأسلاك فحسب، بل هو أيضًا وسيلة فعالة لتقليل التداخل.
يمكن أن يؤدي الاختيار المعقول للطبقات إلى تقليل حجم لوحة الطباعة بشكل كبير، ويمكن الاستفادة الكاملة من الطبقة المتوسطة لضبط الدرع، ويمكن أن يحقق التأريض القريب بشكل أفضل، ويمكن أن يقلل بشكل فعال من الحث الطفيلي، ويمكن أن يقلل بشكل فعال من طول إرسال الإشارة ، يمكن أن يقلل بشكل كبير من التداخل المتقاطع بين الإشارات، وما إلى ذلك.
ب)كلما كان الرصاص أقل ثنيًا، كان ذلك أفضل
كلما قل انحناء الرصاص بين دبابيس أجهزة الدائرة عالية السرعة، كلما كان ذلك أفضل.
يعتمد سلك الأسلاك لدائرة توجيه الإشارة عالية السرعة على خط مستقيم كامل ويحتاج إلى الدوران، والذي يمكن استخدامه كخط متعدد الخطوط بزاوية 45 درجة أو دوران قوسي. يُستخدم هذا المتطلب فقط لتحسين قوة تماسك رقائق الفولاذ في الدوائر ذات التردد المنخفض.
في الدوائر عالية السرعة، يمكن أن يؤدي تلبية هذا المتطلب إلى تقليل نقل واقتران الإشارات عالية السرعة، وتقليل إشعاع الإشارات وانعكاسها.
ج)كلما كان الرصاص أقصر، كلما كان ذلك أفضل
كلما كان السلك أقصر بين أطراف جهاز دائرة توجيه الإشارة عالية السرعة، كان ذلك أفضل.
كلما زاد طول السلك، زادت قيمة الحث والسعة الموزعة، مما سيكون له تأثير كبير على مرور إشارة النظام عالية التردد، ولكنه يغير أيضًا المعاوقة المميزة للدائرة، مما يؤدي إلى انعكاس وتذبذب النظام.
د)كلما كانت التناوبات أقل بين طبقات الرصاص، كلما كان ذلك أفضل
كلما قلت التناوبات البينية بين أطراف أجهزة الدوائر عالية السرعة، كلما كان ذلك أفضل.
إن ما يسمى "كلما قل عدد تناوبات الخيوط البينية، كلما كان ذلك أفضل" يعني أنه كلما قل عدد الثقوب المستخدمة في توصيل المكونات، كان ذلك أفضل. لقد تم قياس أن ثقبًا واحدًا يمكن أن يؤدي إلى حوالي 0.5pf من السعة الموزعة، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في تأخير الدائرة، كما أن تقليل عدد الثقوب يمكن أن يحسن السرعة بشكل كبير
ه)لاحظ التداخل المتقاطع المتوازي
يجب أن تنتبه أسلاك الإشارة عالية السرعة إلى "التداخل المتقاطع" الذي تسببه الأسلاك المتوازية ذات المسافة القصيرة لخط الإشارة. إذا لم يكن من الممكن تجنب التوزيع الموازي، فيمكن ترتيب مساحة كبيرة من "الأرض" على الجانب الآخر من خط الإشارة الموازي لتقليل التداخل بشكل كبير.
و)تجنب الفروع والجذوع
يجب أن تتجنب أسلاك الإشارة عالية السرعة التفرع أو تشكيل كعب الروتين.
للجذوع تأثير كبير على المعاوقة ويمكن أن تسبب انعكاس الإشارة وتجاوزها، لذلك يجب علينا عادةً تجنب الجذوع والفروع في التصميم.
ستعمل أسلاك سلسلة Daisy على تقليل التأثير على الإشارة.
ز)تذهب خطوط الإشارة إلى الأرضية الداخلية قدر الإمكان
من السهل أن ينتج خط الإشارة عالي التردد الذي يسير على السطح إشعاعًا كهرومغناطيسيًا كبيرًا، كما أنه من السهل أن يتداخل مع الإشعاع أو العوامل الكهرومغناطيسية الخارجية.
يتم توجيه خط الإشارة عالي التردد بين مصدر الطاقة والسلك الأرضي، من خلال امتصاص الموجات الكهرومغناطيسية بواسطة مصدر الطاقة والطبقة السفلية، سيتم تقليل الإشعاع الناتج بشكل كبير.