Πόσα γνωρίζετε για το crosstalk στο σχεδιασμό PCB υψηλής ταχύτητας

Στη διαδικασία εκμάθησης του σχεδιασμού PCB υψηλής ταχύτητας, το crosstalk είναι μια σημαντική έννοια που πρέπει να κατακτηθεί. Είναι ο κύριος τρόπος για τη διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Δρομολογούνται ασύγχρονες γραμμές σήματος, γραμμές ελέγχου και θύρες I\O. Η παρεμβολή μπορεί να προκαλέσει μη φυσιολογικές λειτουργίες κυκλωμάτων ή εξαρτημάτων.

 

Στιχομυθία

Αναφέρεται στην ανεπιθύμητη παρεμβολή θορύβου τάσης γειτονικών γραμμών μεταφοράς λόγω ηλεκτρομαγνητικής σύζευξης όταν το σήμα διαδίδεται στη γραμμή μεταφοράς. Αυτή η παρεμβολή προκαλείται από την αμοιβαία επαγωγή και την αμοιβαία χωρητικότητα μεταξύ των γραμμών μεταφοράς. Οι παράμετροι του στρώματος PCB, η απόσταση των γραμμών σήματος, τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του άκρου οδήγησης και του άκρου λήψης και η μέθοδος τερματισμού γραμμής έχουν όλα κάποιο αντίκτυπο στη διασταύρωση.

Τα κύρια μέτρα για να ξεπεραστεί η διαφωνία είναι:

Αυξήστε την απόσταση της παράλληλης καλωδίωσης και ακολουθήστε τον κανόνα 3W.

Εισαγάγετε ένα γειωμένο καλώδιο απομόνωσης μεταξύ των παράλληλων καλωδίων.

Μειώστε την απόσταση μεταξύ του στρώματος καλωδίωσης και του επιπέδου γείωσης.

 

Προκειμένου να μειωθεί η αλληλεπίδραση μεταξύ των γραμμών, η απόσταση μεταξύ των γραμμών πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη. Όταν η απόσταση στο κέντρο της γραμμής δεν είναι μικρότερη από 3 φορές το πλάτος της γραμμής, το 70% του ηλεκτρικού πεδίου μπορεί να διατηρηθεί χωρίς αμοιβαία παρεμβολή, κάτι που ονομάζεται κανόνας 3W. Εάν θέλετε να επιτύχετε το 98% του ηλεκτρικού πεδίου χωρίς παρεμβολές μεταξύ τους, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε απόσταση 10 W.

Σημείωση: Στην πραγματική σχεδίαση PCB, ο κανόνας 3W δεν μπορεί να ανταποκριθεί πλήρως στις απαιτήσεις για την αποφυγή αλληλεπιδράσεων.

 

Τρόποι για να αποφύγετε τις παρεμβολές στο PCB

Προκειμένου να αποφευχθεί η αλληλεπίδραση στο PCB, οι μηχανικοί μπορούν να εξετάσουν από τις πτυχές του σχεδιασμού και της διάταξης PCB, όπως:

1. Ταξινομήστε τις σειρές λογικών συσκευών ανάλογα με τη λειτουργία και διατηρήστε τη δομή του διαύλου υπό αυστηρό έλεγχο.

2. Ελαχιστοποιήστε τη φυσική απόσταση μεταξύ των εξαρτημάτων.

3. Οι γραμμές και τα εξαρτήματα σήματος υψηλής ταχύτητας (όπως οι κρυσταλλικοί ταλαντωτές) πρέπει να βρίσκονται πολύ μακριά από τη διεπαφή διασύνδεσης I/() και άλλες περιοχές που είναι επιρρεπείς σε παρεμβολές δεδομένων και σύζευξη.

4. Παρέχετε τον σωστό τερματισμό για τη γραμμή υψηλής ταχύτητας.

5. Αποφύγετε ίχνη μεγάλων αποστάσεων που είναι παράλληλα μεταξύ τους και παρέχετε επαρκή απόσταση μεταξύ των ιχνών για να ελαχιστοποιήσετε την επαγωγική σύζευξη.

6. Η καλωδίωση σε παρακείμενες στρώσεις (microstrip ή stripline) πρέπει να είναι κάθετη μεταξύ τους για να αποφευχθεί η χωρητική σύζευξη μεταξύ των στρωμάτων.

7. Μειώστε την απόσταση μεταξύ του σήματος και του επιπέδου γείωσης.

8. Τμηματοποίηση και απομόνωση πηγών εκπομπής υψηλού θορύβου (ρολόι, I/O, διασύνδεση υψηλής ταχύτητας) και διαφορετικά σήματα κατανέμονται σε διαφορετικά επίπεδα.

9. Αυξήστε την απόσταση μεταξύ των γραμμών σήματος όσο το δυνατόν περισσότερο, γεγονός που μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη χωρητική συνομιλία.

10. Μειώστε την αυτεπαγωγή του ηλεκτροδίου, αποφύγετε τη χρήση φορτίων πολύ υψηλής σύνθετης αντίστασης και φορτίων πολύ χαμηλής σύνθετης αντίστασης στο κύκλωμα και προσπαθήστε να σταθεροποιήσετε την σύνθετη αντίσταση φορτίου του αναλογικού κυκλώματος μεταξύ loQ και lokQ. Επειδή το φορτίο υψηλής σύνθετης αντίστασης θα αυξήσει τη χωρητική αλληλεπίδραση, όταν χρησιμοποιείται φορτίο πολύ υψηλής σύνθετης αντίστασης, λόγω της υψηλότερης τάσης λειτουργίας, η χωρητική διαφωνία θα αυξηθεί και όταν χρησιμοποιείται φορτίο πολύ χαμηλής σύνθετης αντίστασης, λόγω του μεγάλου ρεύματος λειτουργίας, το επαγωγικό Crosstalk θα αύξηση.

11. Τοποθετήστε το περιοδικό σήμα υψηλής ταχύτητας στο εσωτερικό στρώμα του PCB.

12. Χρησιμοποιήστε τεχνολογία αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης για να διασφαλίσετε την ακεραιότητα του σήματος πιστοποιητικού BT και να αποτρέψετε την υπέρβαση.

13. Λάβετε υπόψη ότι για σήματα με άκρα γρήγορα ανερχόμενα (tr≤3ns), πραγματοποιήστε επεξεργασία κατά των κροσταλλικών, όπως έδαφος περιτύλιξης και τακτοποιήστε ορισμένες γραμμές σήματος που παρεμβάλλονται από EFT1B ή ESD και δεν έχουν φιλτραριστεί στην άκρη του PCB .

14. Χρησιμοποιήστε ένα επίπεδο γείωσης όσο το δυνατόν περισσότερο. Η γραμμή σήματος που χρησιμοποιεί το επίπεδο γείωσης θα λάβει εξασθένηση 15-20dB σε σύγκριση με τη γραμμή σήματος που δεν χρησιμοποιεί το επίπεδο γείωσης.

15. Τα σήματα υψηλής συχνότητας και τα ευαίσθητα σήματα επεξεργάζονται με γείωση και η χρήση τεχνολογίας γείωσης στο διπλό πάνελ θα επιτύχει εξασθένηση 10-15dB.

16. Χρησιμοποιήστε ζυγοσταθμισμένα καλώδια, θωρακισμένα ή ομοαξονικά καλώδια.

17. Φιλτράρετε τις γραμμές σήματος παρενόχλησης και τις ευαίσθητες γραμμές.

18. Ρυθμίστε εύλογα τα στρώματα και την καλωδίωση, ρυθμίστε λογικά το στρώμα καλωδίωσης και την απόσταση καλωδίωσης, μειώστε το μήκος των παράλληλων σημάτων, συντομεύστε την απόσταση μεταξύ του στρώματος σήματος και του επιπέδου επιπέδου, αυξήστε την απόσταση των γραμμών σήματος και μειώστε το μήκος των παραλλήλων γραμμές σήματος (εντός του εύρους κρίσιμου μήκους) , Αυτά τα μέτρα μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά την αλληλεπίδραση.