در فرآیند طراحی PCB ، تقسیم هواپیمای قدرت یا تقسیم هواپیمای زمین به هواپیمای ناقص منتهی می شود. به این ترتیب ، هنگامی که سیگنال مسیریابی می شود ، هواپیمای مرجع آن از یک هواپیمای قدرت به هواپیمای قدرت دیگر فاصله می یابد. به این پدیده تقسیم دهانه سیگنال گفته می شود.
نمودار شماتیک پدیده های تقسیم بندی متقابل
تقسیم بندی متقاطع ، برای سیگنال سرعت کم ممکن است هیچ رابطه ای نداشته باشد ، اما در سیستم سیگنال دیجیتال با سرعت بالا ، سیگنال با سرعت بالا هواپیمای مرجع را به عنوان مسیر بازگشت ، یعنی مسیر بازگشت می گیرد. هنگامی که هواپیمای مرجع ناقص است ، عوارض جانبی زیر رخ خواهد داد: تقسیم بندی متقابل ممکن است برای سیگنال های کم سرعت مرتبط نباشد ، اما در سیستم های سیگنال دیجیتال با سرعت بالا ، سیگنال های با سرعت بالا هواپیمای مرجع را به عنوان مسیر بازگشت ، یعنی مسیر بازگشت می گیرند. هنگامی که هواپیمای مرجع ناقص است ، عوارض جانبی زیر رخ می دهد:
l ناپیوستگی امپدانس منجر به اجرای سیم.
l آسان به ایجاد متقاطع بین سیگنال ها ؛
l این باعث بازتاب بین سیگنال ها می شود.
l با افزایش سطح حلقه جریان و القاء حلقه ، شکل موج خروجی آسان است.
l تداخل اشعه در فضا افزایش می یابد و میدان مغناطیسی در فضا به راحتی تحت تأثیر قرار می گیرد.
l احتمال اتصال مغناطیسی با سایر مدارهای موجود در صفحه را افزایش می دهد.
l افت ولتاژ فرکانس بالا در سلف حلقه منبع تابش حالت مشترک را تشکیل می دهد ، که از طریق کابل خارجی تولید می شود.
بنابراین ، سیم کشی PCB باید تا حد امکان به هواپیما نزدیک باشد و از تقسیم متقابل خودداری کند. اگر لازم است از تقسیم عبور کنید یا در نزدیکی هواپیمای زمین قدرت نباشید ، این شرایط فقط در خط سیگنال سرعت کم مجاز است.
پردازش در بخش های طراحی در طراحی
اگر بخش متقابل در طراحی PCB اجتناب ناپذیر است ، چگونه می توان با آن مقابله کرد؟ در این حالت ، تقسیم بندی باید اصلاح شود تا یک مسیر بازگشت کوتاه برای سیگنال فراهم شود. روشهای پردازش متداول شامل اضافه کردن خازن اصلاح و عبور از پل سیم است.
سعادت خازن خاردار
خازن سرامیکی 0402 یا 0603 با ظرفیت 0.01UF یا 0.1UF معمولاً در سطح مقطع سیگنال قرار می گیرد. در صورت اجازه فضا ، چندین خازن دیگر نیز می توان اضافه کرد.
در عین حال ، سعی کنید اطمینان حاصل کنید که سیم سیگنال در محدوده خازن خیاطی 200 میلیونی قرار دارد و هرچه فاصله کوچکتر باشد ، بهتر می شود. شبکه ها در هر دو انتهای خازن به ترتیب با شبکه های هواپیمای مرجع که از طریق آن سیگنال ها عبور می کنند مطابقت دارند. شبکه های متصل در هر دو انتهای خازن را در شکل زیر مشاهده کنید. دو شبکه مختلف که در دو رنگ برجسته شده اند عبارتند از:
سعادتپل بر روی سیم
برای "فرآیند زمین" سیگنال در طول تقسیم در لایه سیگنال معمول است ، و همچنین ممکن است خطوط سیگنال شبکه دیگری باشد ، خط "زمین" تا حد امکان ضخیم است
مهارت های سیم کشی سیگنال با سرعت بالا
الف)اتصال چند لایه
مدار مسیریابی سیگنال با سرعت بالا اغلب دارای ادغام بالایی است ، چگالی سیم کشی بالا ، با استفاده از تخته چند لایه نه تنها برای سیم کشی لازم است بلکه وسیله ای مؤثر برای کاهش تداخل است.
انتخاب معقول لایه ها می تواند اندازه صفحه چاپ را تا حد زیادی کاهش دهد ، می تواند از لایه میانی برای تنظیم سپر استفاده کامل کند ، می تواند زمینی را بهتر درک کند ، می تواند القاء انگلی را به طور مؤثر کاهش دهد ، می تواند به طور مؤثر طول انتقال سیگنال را کوتاه کند ، می تواند تداخل متقابل بین سیگنال ها و غیره را به شدت کاهش دهد.
ب)هرچه سرب کمتر خم شود ، بهتر می شود
هرچه خم شدن سرب کمتر بین پین های دستگاه های مدار با سرعت بالا ، بهتر باشد.
سرب سیم کشی مدار مسیریابی سیگنال با سرعت بالا خط مستقیم را اتخاذ می کند و نیاز به چرخش دارد که می تواند به عنوان چرخش 45 درجه یا چرخش قوس استفاده شود. این نیاز فقط برای بهبود استحکام نگه داشتن فویل فولادی در مدار با فرکانس پایین استفاده می شود.
در مدارهای پر سرعت ، برآورده کردن این نیاز می تواند انتقال و اتصال سیگنال های با سرعت بالا را کاهش داده و تابش و بازتاب سیگنال ها را کاهش دهد.
ج)هرچه سرب کوتاه تر باشد ، بهتر
هرچه سرب بین پین های دستگاه مسیریابی سیگنال با سرعت بالا کوتاهتر باشد ، بهتر خواهد بود.
هرچه سرب طولانی تر باشد ، القاء و ارزش خازن توزیع شده ، که تأثیر زیادی در عبور سیگنال فرکانس بالا سیستم خواهد داشت ، اما همچنین امپدانس مشخصه مدار را تغییر می دهد و در نتیجه بازتاب و نوسان سیستم ایجاد می شود.
د)هرچه جایگزین های کمتری بین لایه های سرب ، بهتر شود
هرچه جایگزین کمتری بین پین دستگاههای مدار با سرعت بالا باشد ، بهتر است.
به اصطلاح "جایگزین های کمتری از سرب ، بهتر" به این معنی است که هرچه سوراخ های کمتری در اتصال اجزای مورد استفاده قرار می گیرند ، بهتر می شوند. اندازه گیری شده است که یک سوراخ می تواند حدود 0.5pf از خازن توزیع شده را به همراه آورد ، در نتیجه افزایش قابل توجهی در تاخیر در مدار ، کاهش تعداد سوراخ ها می تواند سرعت را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد
ه)توجه داشته باشید تداخل صلیب موازی
سیم کشی سیگنال با سرعت بالا باید به "تداخل متقابل" معرفی شده توسط سیم کشی موازی از راه دور خط سیگنال توجه کند. اگر از توزیع موازی جلوگیری نشود ، می توان منطقه بزرگی از "زمین" را در طرف مقابل خط سیگنال موازی ترتیب داد تا تداخل را تا حد زیادی کاهش دهد.
f)از شاخه ها و قلابها خودداری کنید
سیم کشی سیگنال با سرعت بالا باید از انشعاب یا تشکیل خرد خودداری کند.
استامپ ها تأثیر زیادی بر امپدانس دارند و می توانند باعث بازتاب سیگنال و بیش از حد شوند ، بنابراین ما معمولاً باید از برآمدگی و شاخه های طراحی خودداری کنیم.
سیم کشی زنجیره ای دیزی باعث کاهش تأثیر سیگنال می شود.
g)خطوط سیگنال تا آنجا که ممکن است به طبقه داخلی می روند
راه رفتن خط سیگنال فرکانس بالا بر روی سطح به راحتی تولید تابش الکترومغناطیسی بزرگ است و همچنین در اثر تشعشع الکترومغناطیسی خارجی یا فاکتورها به راحتی تداخل می یابد.
خط سیگنال فرکانس بالا بین منبع تغذیه و سیم زمین مسیریابی می شود ، از طریق جذب موج الکترومغناطیسی توسط منبع تغذیه و لایه پایین ، تابش تولید شده بسیار کاهش می یابد.