Com fer front a la línia divisoria d'encreuament del senyal de PCB?

En el procés de disseny de PCB, la divisió del pla de potència o la divisió del pla de terra conduirà al pla incomplet. D'aquesta manera, quan el senyal s'encamina, el seu pla de referència s'allargarà d'un pla de potència a un altre pla de potència. Aquest fenomen s'anomena divisió de l'abast del senyal.

p2

 

p3

Diagrama esquemàtic dels fenòmens de segmentació creuada
 
La segmentació creuada, per al senyal de baixa velocitat pot no tenir cap relació, però en el sistema de senyal digital d'alta velocitat, el senyal d'alta velocitat pren el pla de referència com a camí de retorn, és a dir, el camí de retorn. Quan el pla de referència està incomplet, es produiran els següents efectes adversos: la segmentació creuada pot no ser rellevant per a senyals de baixa velocitat, però en els sistemes de senyals digitals d'alta velocitat, els senyals d'alta velocitat prenen el pla de referència com a camí de retorn, que és a dir, el camí de tornada. Quan el pla de referència està incomplet, es produiran els següents efectes adversos:
l Discontinuïtat de la impedància que resulta en el funcionament del cable;
l Fàcil de provocar interferències entre senyals;
l Provoca reflexos entre senyals;
l La forma d'ona de sortida és fàcil d'oscil·lar augmentant l'àrea del bucle del corrent i la inductància del bucle.
l La interferència de radiació a l'espai augmenta i el camp magnètic a l'espai es veu afectat fàcilment.
l Augmentar la possibilitat d'acoblament magnètic amb altres circuits de la placa;
l La caiguda de tensió d'alta freqüència a l'inductor del bucle constitueix la font de radiació de mode comú, que es genera a través del cable extern.
 
Per tant, el cablejat de PCB ha d'estar el més a prop possible d'un pla i evitar la divisió creuada. Si és necessari creuar la divisió o no es pot trobar a prop del pla de terra de potència, aquestes condicions només es permeten a la línia de senyal de baixa velocitat.
 
Processament entre particions en el disseny
Si la divisió creuada és inevitable en el disseny de PCB, com fer-hi front? En aquest cas, la segmentació s'ha de corregir per proporcionar un camí de retorn curt per al senyal. Els mètodes de processament habituals inclouen afegir el condensador de reparació i creuar el pont de filferro.
l Condensador de costura
Normalment es col·loca un condensador ceràmic 0402 o 0603 amb una capacitat de 0,01 uF o 0,1 uF a la secció transversal del senyal. Si l'espai ho permet, es poden afegir diversos condensadors més.
Al mateix temps, intenteu assegurar-vos que el cable de senyal estigui dins del rang de capacitat de costura de 200 mil, i com més petita sigui la distància, millor; Les xarxes dels dos extrems del condensador corresponen respectivament a les xarxes del pla de referència per on passen els senyals. Vegeu les xarxes connectades als dos extrems del condensador a la figura següent. Les dues xarxes diferents destacades en dos colors són:
p4
lPont sobre filferro
És comú "processar a terra" el senyal a través de la divisió de la capa de senyal, i també poden ser altres línies de senyal de xarxa, la línia de "terra" el més gruixuda possible

 

 

Habilitats de cablejat de senyal d'alta velocitat
a)interconnexió multicapa
El circuit d'encaminament del senyal d'alta velocitat sovint té una alta integració i una alta densitat de cablejat, l'ús de taulers multicapa no només és necessari per al cablejat, sinó també un mitjà eficaç per reduir les interferències.
 
Una selecció raonable de capes pot reduir considerablement la mida de la placa d'impressió, pot fer un ús total de la capa intermèdia per establir l'escut, pot adonar-se millor de la connexió a terra propera, pot reduir eficaçment la inductància parasitària, pot escurçar efectivament la longitud de transmissió del senyal , pot reduir considerablement la interferència creuada entre senyals, etc.
b)Com menys doblegat el plom, millor
Com menys flexió de plom entre els pins dels dispositius de circuit d'alta velocitat, millor.
El cable de cablejat del circuit d'encaminament del senyal d'alta velocitat adopta una línia recta completa i ha de girar, que es pot utilitzar com a polilínia de 45 ° o gir d'arc. Aquest requisit només s'utilitza per millorar la resistència de la làmina d'acer en circuits de baixa freqüència.
En circuits d'alta velocitat, complir aquest requisit pot reduir la transmissió i l'acoblament de senyals d'alta velocitat i reduir la radiació i la reflexió dels senyals.
c)Com més curt sigui el lideratge, millor
Com més curt sigui el cable entre els pins del dispositiu de circuit d'encaminament del senyal d'alta velocitat, millor.
Com més llarg sigui el cable, més gran serà el valor de la inductància i la capacitat distribuïda, que tindrà una gran influència en el pas del senyal d'alta freqüència del sistema, però també canviarà la impedància característica del circuit, donant lloc a la reflexió i l'oscil·lació del sistema.
d)Com menys alternances entre capes de plom, millor
Com menys alternances entre capes entre els pins dels dispositius de circuit d'alta velocitat, millor.
L'anomenat "com menys alternances entre capes de cables, millor" significa que com menys forats s'utilitzin en la connexió dels components, millor. S'ha mesurat que un forat pot aportar al voltant de 0,5 pf de capacitat distribuïda, donant lloc a un augment significatiu del retard del circuit, la reducció del nombre de forats pot millorar significativament la velocitat.
e)Tingueu en compte la interferència creuada paral·lela
El cablejat del senyal d'alta velocitat hauria de prestar atenció a la "interferència creuada" introduïda pel cablejat paral·lel de curta distància de la línia de senyal. Si no es pot evitar la distribució paral·lela, es pot disposar una gran àrea de "terra" al costat oposat de la línia de senyal paral·lela per reduir considerablement la interferència.
f)Eviteu branques i soques
El cablejat del senyal d'alta velocitat ha d'evitar ramificacions o formació de talons.
Les soques tenen un gran efecte sobre la impedància i poden provocar reflexos i sobrepassos del senyal, per la qual cosa normalment hem d'evitar soques i branques en el disseny.
El cablejat en cadena de margarida reduirà l'impacte en el senyal.
g)Les línies de senyal van al pis interior tant com sigui possible
La línia de senyal d'alta freqüència caminant per la superfície és fàcil de produir una gran radiació electromagnètica, i també fàcil de ser interferit per radiació o factors electromagnètics externs.
La línia de senyal d'alta freqüència s'encamina entre la font d'alimentació i el cable de terra, mitjançant l'absorció de l'ona electromagnètica per part de la font d'alimentació i la capa inferior, la radiació generada es reduirà molt.