En el proceso de aprendizaje del diseño de PCB de alta velocidad, la diafonía es un concepto importante que debe dominarse. Es la principal vía de propagación de interferencias electromagnéticas. Se enrutan líneas de señal asíncronas, líneas de control y puertos de E/S. La diafonía puede causar funciones anormales de circuitos o componentes.

Diafonía

Se refiere a la interferencia de ruido de voltaje no deseada de líneas de transmisión adyacentes debido al acoplamiento electromagnético cuando la señal se propaga en la línea de transmisión. Esta interferencia es causada por la inductancia mutua y la capacitancia mutua entre las líneas de transmisión. Los parámetros de la capa de PCB, el espaciado de las líneas de señal, las características eléctricas del extremo conductor y del extremo receptor y el método de terminación de la línea tienen un cierto impacto en la diafonía.

Las principales medidas para superar la diafonía son:

Aumente el espacio del cableado paralelo y siga la regla de 3W;

Inserte un cable de aislamiento con conexión a tierra entre los cables paralelos;

Reduzca la distancia entre la capa de cableado y el plano de tierra.

Para reducir la diafonía entre líneas, el espacio entre líneas debe ser lo suficientemente grande. Cuando el espacio entre centros de línea no es inferior a 3 veces el ancho de la línea, se puede mantener el 70% del campo eléctrico sin interferencia mutua, lo que se denomina regla de 3W. Si desea alcanzar el 98% del campo eléctrico sin interferir entre sí, puede utilizar un espaciado de 10W.

Nota: En el diseño de PCB real, la regla de 3 W no puede cumplir completamente con los requisitos para evitar la diafonía.

Formas de evitar la diafonía en PCB

Para evitar la diafonía en la PCB, los ingenieros pueden considerar aspectos del diseño y disposición de la PCB, tales como:

1. Clasificar las series de dispositivos lógicos según su función y mantener la estructura del bus bajo estricto control.

2. Minimizar la distancia física entre componentes.

3. Las líneas y componentes de señal de alta velocidad (como los osciladores de cristal) deben estar lejos de la interfaz de interconexión I/() y otras áreas susceptibles a la interferencia y el acoplamiento de datos.

4. Proporcionar la terminación correcta para la línea de alta velocidad.

5. Evite las pistas de larga distancia que sean paralelas entre sí y proporcione suficiente espacio entre las pistas para minimizar el acoplamiento inductivo.

6. El cableado en capas adyacentes (microstrip o stripline) debe ser perpendicular entre sí para evitar el acoplamiento capacitivo entre capas.

7. Reducir la distancia entre la señal y el plano de tierra.

8. Segmentación y aislamiento de fuentes de emisión de alto ruido (reloj, E/S, interconexión de alta velocidad), y diferentes señales se distribuyen en diferentes capas.

9. Aumente la distancia entre las líneas de señal tanto como sea posible, lo que puede reducir efectivamente la diafonía capacitiva.

10. Reduzca la inductancia del cable, evite el uso de cargas de impedancia muy alta y cargas de impedancia muy baja en el circuito e intente estabilizar la impedancia de carga del circuito analógico entre loQ y lokQ. Debido a que la carga de alta impedancia aumentará la diafonía capacitiva, cuando se usa una carga de impedancia muy alta, debido al voltaje de operación más alto, la diafonía capacitiva aumentará, y cuando se usa una carga de impedancia muy baja, debido a la gran corriente de operación, la diafonía inductiva aumentará. aumentar.

11. Organice la señal periódica de alta velocidad en la capa interna de la PCB.

12. Utilice tecnología de adaptación de impedancia para garantizar la integridad de la señal del certificado BT y evitar sobrepasos.

13. Tenga en cuenta que para señales con flancos ascendentes rápidos (tr≤3ns), realice un procesamiento antidiafonía, como envolver tierra, y organice algunas líneas de señal que estén interferidas por EFT1B o ESD y no hayan sido filtradas en el borde de la PCB. .

14. Utilice un plano de tierra tanto como sea posible. La línea de señal que utiliza el plano de tierra obtendrá una atenuación de 15-20 dB en comparación con la línea de señal que no utiliza el plano de tierra.

15. Las señales de señal de alta frecuencia y las señales sensibles se procesan con tierra, y el uso de tecnología de tierra en el panel doble logrará una atenuación de 10-15 dB.

16. Utilice cables balanceados, cables blindados o cables coaxiales.

17. Filtrar las líneas de señales de acoso y las líneas sensibles.

18. Configure las capas y el cableado de manera razonable, configure la capa de cableado y el espaciado del cableado de manera razonable, reduzca la longitud de las señales paralelas, acorte la distancia entre la capa de señal y la capa plana, aumente el espaciado de las líneas de señal y reduzca la longitud del paralelo Líneas de señal (dentro del rango de longitud crítica). Estas medidas pueden reducir eficazmente la diafonía.