Kuidas toime tulla PCB -signaali ülekäiguradade ridaga?

PCB projekteerimise protsessis viib elektri tasapinna jaotus või maapinna jagunemine mittetäieliku tasapinnani. Sel viisil, kui signaal suunatakse, ulatub selle võrdlustasapind ühest toiteplaanist teise toitetasapinnale. Seda nähtust nimetatakse signaalivahetuse jagamiseks.

p2

 

p3

Seitsmete nähtuste skemaatiline diagramm
 
Ristsegmenteerimisel ei pruugi madala kiirusega signaalil olla suhet, kuid kiire digitaalse signaalsüsteemi korral võtab kiire signaal võrdlustasapinna tagasivooluteena, see tähendab tagasivoolutee. Kui võrdlustasapind on puudulik, ilmnevad järgmised kahjulikud mõjud: rist-segmenteerimine ei pruugi olla asjakohane madala kiirusega signaalide korral, kuid kiirete digitaalsete signaalide süsteemide korral võtavad kiired signaalid võrdlustasandi tagasivooluna, see tähendab tagasivoolutee. Kui võrdlustasapind on puudulik, ilmnevad järgmised kahjulikud mõjud:
l Impedantsi katkendlikkus, mille tulemuseks on traadi töö;
l Lihtne põhjustada signaalide vahel risti;
l See põhjustab signaalide vahel peegeldusi;
l väljundlainekuju on lihtne võnkuda, suurendades voolu silmuse pindala ja silmuse induktiivsust.
l Ruumi kiirguse häired suurenevad ja kosmose magnetväli on hõlpsasti mõjutav.
l suurendage magnetilise sidumise võimalust teiste tahvli vooluringidega;
l Kõrgsagedusliku pinge langus silmuse induktiivpoolil on tavarežiimi kiirgusallikas, mis genereeritakse läbi välise kaabli.
 
Seetõttu peaks PCB juhtmestik olema lennukile võimalikult lähedal ja vältima jaotust. Kui on vaja jaotust ületada või ei saa olla toitepinna tasapinna lähedal, on need tingimused lubatud ainult madala kiirusega signaaljoonel.
 
Töötlemine disainilahenduste vahel
Kui ristjaotus on PCB kujundamisel vältimatu, kuidas sellega hakkama saada? Sel juhul tuleb segmenteerimine parandada, et anda signaali lühikese tagasitee. Ühised töötlemismeetodid hõlmavad kondensaatori kondensaatori lisamist ja traadi silla ületamist.
l Kondensaator
0402 või 0603 keraamiline kondensaator, mille maht on 0,01UF või 0,1UF, asetatakse tavaliselt signaali ristlõikele. Kui ruumi lubab, saab lisada veel mitu sellist kondensaatori.
Samal ajal proovige tagada, et signaalraadil on 200m õmblusmahtuvuse vahemikus ja mida väiksem on vahemaa, seda parem; Kondensaatori mõlemas otsas olevad võrgud vastavad võrdlustasandi võrkudele, mille kaudu signaalid mööduvad. Vaadake alloleval joonisel kondensaatori mõlemas otsas ühendatud võrke. Kaks erinevat võrku, mis on esile tõstetud kahes värvitoonis, on:
p4
lSild üle traadi
Tavaline on signaali signaali signaali signaali kihis ja võib olla ka muud võrgusignaaliliinid, mis on võimalikult paks “maapind”

 

 

Kiire signaali juhtmete oskused
a)mitmekihiline ühendus
Kiire signaali marsruutimisahelaga on sageli kõrge integratsioon, kõrge juhtmega tihedus, mitmekihiliste tahvli kasutamine pole mitte ainult juhtmestiku jaoks vajalik, vaid ka tõhus vahend häirete vähendamiseks.
 
Mõistlik kihtide valik võib märkimisväärselt vähendada trükitahvli suurust, võib kilbi seadmiseks täielikult kasutada vahekihti, suudab paremini aru saada, et läheduses asuv maandus, parasiitide induktiivsust tõhusalt vähendada, suudab tõhusalt lühendada signaali ülekande pikkust, võib märkimisväärselt vähendada signaalide vahelisi risthäireid jne.
b)Mida vähem on juhtpositsioon, seda parem
Mida vähem plii painutamine kiirete vooluahelate tihvtide vahel, seda parem.
Kiire signaali marsruutimisahela juhtmestik võtab täieliku sirgjoone ja tuleb pöörata, mida saab kasutada 45 ° polüliini või kaare pöördena. Seda nõuet kasutatakse ainult terasfooliumi hoidetugevuse parandamiseks madala sagedusega vooluringis.
Kiiretes vooluringides võib selle nõude täitmine vähendada kiirete signaalide edastamist ja sidumist ning vähendada signaalide kiirgust ja peegeldust.
c)Mida lühem eduseis, seda parem
Mida lühem plii kiire signaali marsruutimisahela tihvtide vahel, seda parem.
Mida kauem eduseis, seda suurem on jaotunud induktiivsuse ja mahtuvuse väärtus, mis mõjutab palju süsteemi kõrgsagedussignaali läbimist, kuid muudab ka vooluringi iseloomulikku takistust, mille tulemuseks on süsteemi peegeldus ja võnked.
d)Mida vähem vaheldumisi pliikihtide vahel, seda parem
Mida vähem vahepalade vaheldumisi kiirete vooluahelate tihvtide vahel, seda parem.
Mida nn “Mida vähem vahepalade vaheldumisi on, seda parem” tähendab, et mida vähem komponentide ühendamisel kasutati, seda parem. On mõõdetud, et üks auk võib tuua umbes 0,5 protsenti jaotunud mahtuvust, mille tulemuseks on vooluahela viivitus märkimisväärselt, vähendamine aukude arvu vähendamine võib kiirust märkimisväärselt parandada
e)Märkus paralleelne risthäire
Kiire signaali juhtmestik peaks pöörama tähelepanu „risthäireid”, mille on sisse toodud signaalijoonega lühikese vahemaa paralleelne juhtmestik. Kui paralleelset jaotust ei saa vältida, saab paralleelse signaalijoone vastasküljele paigutada suure ala pindala, et häireid oluliselt vähendada.
f)Vältige oksi ja kände
Kiire signaali juhtmestik peaks vältima hargnemist või kujunemist.
Kändudel on impedantsile suur mõju ning need võivad põhjustada signaali peegeldust ja ületamist, nii et tavaliselt peaksime konstruktsioonis vältima kändu ja oksi.
Daisy ahela juhtmestik vähendab signaali mõju.
g)Signaaliliinid lähevad siseküsale nii kaugele kui võimalik
Pinnal kõndimas kõrgsageduslik signaaljoone on lihtne tekitada suurt elektromagnetilist kiirgust ning seda on lihtne häirida ka väliste elektromagnetiliste kiirguste või tegurite poolt.
Kõrgsageduslik signaaljoon suunatakse toiteallika ja jahvatatud traadi vahele, elektromagnetilise laine imendumise kaudu toiteallika ja alumise kihi abil väheneb genereeritud kiirgus palju.