Πώς να αντιμετωπίσετε τη διαχωριστική γραμμή διέλευσης σήματος PCB;

Στη διαδικασία σχεδιασμού PCB, η διαίρεση του επιπέδου ισχύος ή η διαίρεση του επιπέδου γείωσης θα οδηγήσει στο ημιτελές επίπεδο. Με αυτόν τον τρόπο, όταν το σήμα δρομολογείται, το επίπεδο αναφοράς του θα εκτείνεται από ένα επίπεδο ισχύος σε ένα άλλο επίπεδο ισχύος. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διαίρεση εύρους σήματος.

p2

 

p3

Σχηματικό διάγραμμα φαινομένων διατμηματοποίησης
 
Η διασταυρούμενη τμηματοποίηση, για το σήμα χαμηλής ταχύτητας μπορεί να μην έχει σχέση, αλλά στο σύστημα ψηφιακού σήματος υψηλής ταχύτητας, το σήμα υψηλής ταχύτητας παίρνει το επίπεδο αναφοράς ως διαδρομή επιστροφής, δηλαδή τη διαδρομή επιστροφής. Όταν το επίπεδο αναφοράς είναι ατελές, θα προκύψουν οι ακόλουθες δυσμενείς επιπτώσεις: η διατμηματοποίηση μπορεί να μην σχετίζεται με σήματα χαμηλής ταχύτητας, αλλά στα συστήματα ψηφιακού σήματος υψηλής ταχύτητας, τα σήματα υψηλής ταχύτητας παίρνουν το επίπεδο αναφοράς ως διαδρομή επιστροφής. είναι η διαδρομή της επιστροφής. Όταν το επίπεδο αναφοράς δεν είναι πλήρες, θα προκύψουν οι ακόλουθες δυσμενείς επιπτώσεις:
l Ασυνέχεια σύνθετης αντίστασης με αποτέλεσμα τη λειτουργία καλωδίων.
l Εύκολη πρόκληση αλληλεπιδράσεων μεταξύ των σημάτων.
l Προκαλεί αντανακλάσεις μεταξύ των σημάτων.
l Η κυματομορφή εξόδου είναι εύκολο να ταλαντωθεί αυξάνοντας την περιοχή βρόχου του ρεύματος και την επαγωγή του βρόχου.
l Η παρεμβολή ακτινοβολίας στο διάστημα αυξάνεται και το μαγνητικό πεδίο στο διάστημα επηρεάζεται εύκολα.
l Αυξήστε τη δυνατότητα μαγνητικής σύζευξης με άλλα κυκλώματα στην πλακέτα.
l Η πτώση τάσης υψηλής συχνότητας στον επαγωγέα βρόχου αποτελεί την πηγή ακτινοβολίας κοινού τρόπου λειτουργίας, η οποία παράγεται μέσω του εξωτερικού καλωδίου.
 
Επομένως, η καλωδίωση PCB θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά σε ένα επίπεδο και να αποφεύγεται η διασταύρωση. Εάν είναι απαραίτητο να διασχίσετε τη διαίρεση ή δεν μπορείτε να είστε κοντά στο επίπεδο γείωσης ισχύος, αυτές οι συνθήκες επιτρέπονται μόνο στη γραμμή σήματος χαμηλής ταχύτητας.
 
Επεξεργασία σε κατατμήσεις στο σχεδιασμό
Εάν η διασταύρωση είναι αναπόφευκτη στο σχεδιασμό PCB, πώς να την αντιμετωπίσετε; Σε αυτήν την περίπτωση, η τμηματοποίηση πρέπει να διορθωθεί για να παρέχει μια σύντομη διαδρομή επιστροφής για το σήμα. Οι συνήθεις μέθοδοι επεξεργασίας περιλαμβάνουν την προσθήκη του πυκνωτή επιδιόρθωσης και τη διέλευση της συρμάτινης γέφυρας.
μεγάλο Συρραφή Πυκνωτής
Συνήθως τοποθετείται ένας κεραμικός πυκνωτής 0402 ή 0603 με χωρητικότητα 0,01uF ή 0,1uF στη διατομή του σήματος. Εάν το επιτρέπει ο χώρος, μπορούν να προστεθούν αρκετοί ακόμη τέτοιοι πυκνωτές.
Ταυτόχρονα, προσπαθήστε να διασφαλίσετε ότι το καλώδιο σήματος είναι εντός της περιοχής χωρητικότητας ραψίματος 200 mil και όσο μικρότερη είναι η απόσταση, τόσο το καλύτερο. Τα δίκτυα και στα δύο άκρα του πυκνωτή αντιστοιχούν αντίστοιχα στα δίκτυα του επιπέδου αναφοράς από το οποίο διέρχονται τα σήματα. Δείτε τα δίκτυα που συνδέονται και στα δύο άκρα του πυκνωτή στο παρακάτω σχήμα. Τα δύο διαφορετικά δίκτυα που επισημαίνονται σε δύο χρώματα είναι:
σελ4
μεγάλοΓέφυρα πάνω από σύρμα
Είναι σύνηθες να "επεξεργάζεται" το σήμα κατά μήκος της διαίρεσης στο επίπεδο σήματος, και μπορεί επίσης να είναι άλλες γραμμές σήματος δικτύου, η γραμμή "γείωσης" όσο το δυνατόν πιο παχιά

 

 

Δεξιότητες καλωδίωσης σήματος υψηλής ταχύτητας
ένα)πολυεπίπεδη διασύνδεση
Το κύκλωμα δρομολόγησης σήματος υψηλής ταχύτητας έχει συχνά υψηλή ενσωμάτωση, υψηλή πυκνότητα καλωδίωσης, η χρήση πλακέτας πολλαπλών στρώσεων δεν είναι μόνο απαραίτητη για την καλωδίωση, αλλά και ένα αποτελεσματικό μέσο για τη μείωση των παρεμβολών.
 
Η λογική επιλογή στρωμάτων μπορεί να μειώσει σημαντικά το μέγεθος της πλακέτας εκτύπωσης, μπορεί να χρησιμοποιήσει πλήρως το ενδιάμεσο στρώμα για τη ρύθμιση της θωράκισης, μπορεί να αντιληφθεί καλύτερα την κοντινή γείωση, μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την παρασιτική επαγωγή, μπορεί να συντομεύσει αποτελεσματικά το μήκος μετάδοσης του σήματος , μπορεί να μειώσει σημαντικά τη διασταυρούμενη παρεμβολή μεταξύ σημάτων κ.λπ.
σι)Όσο λιγότερο λυγίσει το μόλυβδο, τόσο το καλύτερο
Όσο λιγότερη κάμψη μολύβδου μεταξύ των ακίδων συσκευών κυκλώματος υψηλής ταχύτητας, τόσο το καλύτερο.
Το καλώδιο καλωδίωσης του κυκλώματος δρομολόγησης σήματος υψηλής ταχύτητας υιοθετεί την πλήρη ευθεία γραμμή και πρέπει να στρίψει, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως στροφή πολυγραμμής 45° ή τόξου. Αυτή η απαίτηση χρησιμοποιείται μόνο για τη βελτίωση της αντοχής συγκράτησης του φύλλου χάλυβα σε κύκλωμα χαμηλής συχνότητας.
Στα κυκλώματα υψηλής ταχύτητας, η ικανοποίηση αυτής της απαίτησης μπορεί να μειώσει τη μετάδοση και τη σύζευξη σημάτων υψηλής ταχύτητας και να μειώσει την ακτινοβολία και την ανάκλαση των σημάτων.
ντο)Όσο μικρότερο είναι το προβάδισμα, τόσο το καλύτερο
Όσο μικρότερη είναι η απαγωγή μεταξύ των ακίδων της συσκευής κυκλώματος δρομολόγησης σήματος υψηλής ταχύτητας, τόσο το καλύτερο.
Όσο μεγαλύτερο είναι το καλώδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η κατανεμημένη τιμή επαγωγής και χωρητικότητας, που θα επηρεάσει πολύ τη διέλευση του σήματος υψηλής συχνότητας του συστήματος, αλλά και θα αλλάξει τη χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση του κυκλώματος, με αποτέλεσμα την ανάκλαση και την ταλάντωση του συστήματος.
ρε)Όσο λιγότερες εναλλαγές μεταξύ των στρωμάτων μολύβδου, τόσο το καλύτερο
Όσο λιγότερες εναλλαγές ενδιάμεσων στρωμάτων μεταξύ ακίδων συσκευών κυκλώματος υψηλής ταχύτητας, τόσο το καλύτερο.
Το λεγόμενο «όσο λιγότερες εναλλαγές ενδιάμεσων στρωμάτων καλωδίων, τόσο το καλύτερο» σημαίνει ότι όσο λιγότερες οπές χρησιμοποιούνται στη σύνδεση των εξαρτημάτων, τόσο το καλύτερο. Έχει μετρηθεί ότι μια οπή μπορεί να φέρει περίπου 0,5 pf κατανεμημένης χωρητικότητας, με αποτέλεσμα σημαντική αύξηση της καθυστέρησης του κυκλώματος, ενώ η μείωση του αριθμού των οπών μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την ταχύτητα
μι)Σημειώστε παράλληλες διασταυρούμενες παρεμβολές
Η καλωδίωση σήματος υψηλής ταχύτητας θα πρέπει να δίνει προσοχή στη «διασταυρούμενη παρεμβολή» που εισάγεται από την παράλληλη καλωδίωση μικρής απόστασης γραμμής σήματος. Εάν η παράλληλη κατανομή δεν μπορεί να αποφευχθεί, μια μεγάλη περιοχή «γείωσης» μπορεί να διευθετηθεί στην αντίθετη πλευρά της γραμμής παράλληλου σήματος για να μειώσει σημαντικά τις παρεμβολές.
φά)Αποφύγετε κλαδιά και πρέμνα
Η καλωδίωση σήματος υψηλής ταχύτητας θα πρέπει να αποφεύγει τη διακλάδωση ή το σχηματισμό Stub.
Τα κολοβώματα έχουν μεγάλη επίδραση στην σύνθετη αντίσταση και μπορούν να προκαλέσουν αντανάκλαση σήματος και υπέρβαση, επομένως συνήθως πρέπει να αποφεύγουμε τα κολοβώματα και τα κλαδιά στο σχέδιο.
Η καλωδίωση της αλυσίδας Daisy θα μειώσει την επίδραση στο σήμα.
σολ)Οι γραμμές σήματος πηγαίνουν στον εσωτερικό όροφο όσο το δυνατόν περισσότερο
Η γραμμή σήματος υψηλής συχνότητας που περπατά στην επιφάνεια είναι εύκολο να παράγει μεγάλη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και επίσης εύκολα παρεμποδίζεται από εξωτερική ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ή παράγοντες.
Η γραμμή σήματος υψηλής συχνότητας δρομολογείται μεταξύ του τροφοδοτικού και του καλωδίου γείωσης, μέσω της απορρόφησης ηλεκτρομαγνητικού κύματος από το τροφοδοτικό και το κάτω στρώμα, η παραγόμενη ακτινοβολία θα μειωθεί πολύ.