در فرآیند یادگیری طراحی PCB با سرعت بالا، crosstalk یک مفهوم مهم است که نیاز به تسلط دارد. این راه اصلی برای انتشار تداخل الکترومغناطیسی است. خطوط سیگنال ناهمزمان، خطوط کنترل و پورت های I\O مسیریابی می شوند. تداخل می تواند باعث عملکرد غیرعادی مدارها یا قطعات شود.
متقاطع
به تداخل نویز ولتاژ نامطلوب خطوط انتقال مجاور به دلیل کوپلینگ الکترومغناطیسی هنگام انتشار سیگنال در خط انتقال اشاره دارد. این تداخل ناشی از اندوکتانس متقابل و ظرفیت متقابل بین خطوط انتقال است. پارامترهای لایه PCB، فاصله خطوط سیگنال، مشخصات الکتریکی انتهای محرک و انتهای گیرنده، و روش پایان خط، همگی تأثیر خاصی بر تداخل دارند.
اقدامات اصلی برای غلبه بر تداخل عبارتند از:
فاصله سیم کشی موازی را افزایش دهید و از قانون 3W پیروی کنید.
یک سیم عایق متصل به زمین را بین سیم های موازی قرار دهید.
فاصله بین لایه سیم کشی و صفحه زمین را کاهش دهید.
به منظور کاهش تداخل بین خطوط، فاصله خطوط باید به اندازه کافی بزرگ باشد. هنگامی که فاصله مرکز خط کمتر از 3 برابر عرض خط نباشد، 70٪ میدان الکتریکی را می توان بدون تداخل متقابل نگه داشت که به آن قانون 3W می گویند. اگر می خواهید 98 درصد میدان الکتریکی را بدون تداخل با یکدیگر به دست آورید، می توانید از فاصله 10 وات استفاده کنید.
توجه: در طراحی واقعی PCB، قانون 3W نمی تواند الزامات اجتناب از تداخل را به طور کامل برآورده کند.
راه هایی برای جلوگیری از تداخل در PCB
به منظور جلوگیری از تداخل در PCB، مهندسان می توانند از جنبه های طراحی و چیدمان PCB، مانند:
1. سری دستگاه های منطقی را بر اساس عملکرد طبقه بندی کنید و ساختار اتوبوس را تحت کنترل دقیق نگه دارید.
2. فاصله فیزیکی بین اجزا را به حداقل برسانید.
3. خطوط و اجزای سیگنال پرسرعت (مانند نوسانگرهای کریستالی) باید از رابط اتصال I/() و سایر مناطق مستعد تداخل و جفت شدن داده دور باشند.
4. پایان صحیح را برای خط پرسرعت ارائه دهید.
5. از ردیابی های طولانی که موازی با یکدیگر هستند خودداری کنید و برای به حداقل رساندن جفت القایی فاصله کافی بین ردیابی ها ایجاد کنید.
6. سیم کشی در لایه های مجاور (میکرو نوار یا نوار) باید عمود بر یکدیگر باشد تا از جفت شدن خازنی بین لایه ها جلوگیری شود.
7. فاصله بین سیگنال و صفحه زمین را کاهش دهید.
8. بخش بندی و جداسازی منابع انتشار نویز بالا (ساعت، I/O، اتصال پرسرعت)، و سیگنال های مختلف در لایه های مختلف توزیع می شوند.
9. فاصله بین خطوط سیگنال را تا حد امکان افزایش دهید، که می تواند به طور موثر تداخل خازنی را کاهش دهد.
10. اندوکتانس سرب را کاهش دهید، از استفاده از بارهای امپدانس بسیار بالا و بارهای امپدانس بسیار کم در مدار خودداری کنید و سعی کنید امپدانس بار مدار آنالوگ را بین loQ و lokQ تثبیت کنید. از آنجایی که بار امپدانس بالا باعث افزایش تداخل خازنی می شود، هنگام استفاده از بار امپدانس بسیار بالا، به دلیل ولتاژ کاری بالاتر، تداخل خازنی افزایش می یابد و در هنگام استفاده از بار امپدانس بسیار کم، به دلیل جریان عملیاتی زیاد، تداخل القایی افزایش دهد.
11. سیگنال دوره ای پرسرعت را روی لایه داخلی PCB مرتب کنید.
12. از فناوری تطبیق امپدانس برای اطمینان از یکپارچگی سیگنال گواهی BT و جلوگیری از overshoot استفاده کنید.
13. توجه داشته باشید که برای سیگنال‌هایی با لبه‌های بلند شونده سریع (tr≤3ns)، پردازش ضد کراس‌ستالک مانند زمین بسته‌بندی را انجام دهید و برخی از خطوط سیگنال را که توسط EFT1B یا ESD تداخل دارند و روی لبه PCB فیلتر نشده‌اند ترتیب دهید. .
14. تا حد امکان از هواپیمای زمینی استفاده کنید. خط سیگنالی که از صفحه زمین استفاده می کند در مقایسه با خط سیگنالی که از صفحه زمین استفاده نمی کند 15 تا 20 دسی بل تضعیف می شود.
15. سیگنال های فرکانس بالا و سیگنال های حساس با زمین پردازش می شوند و استفاده از فناوری زمین در پانل دوبل باعث کاهش 10-15dB می شود.
16. از سیم های متعادل، سیم های محافظ یا سیم های کواکسیال استفاده کنید.
17. خطوط سیگنال آزار و اذیت و خطوط حساس را فیلتر کنید.
18. لایه ها و سیم کشی را به طور معقول تنظیم کنید، لایه سیم کشی و فاصله سیم کشی را به طور معقول تنظیم کنید، طول سیگنال های موازی را کاهش دهید، فاصله بین لایه سیگنال و لایه صفحه را کوتاه کنید، فاصله خطوط سیگنال را افزایش دهید و طول موازی را کاهش دهید. خطوط سیگنال (در محدوده طول بحرانی)، این اقدامات می تواند به طور موثری تداخل را کاهش دهد.