A PCB tervezés során a teljesítménysík felosztása vagy az alaplap felosztása a hiányos síkhoz vezet. Ily módon, amikor a jelet továbbítják, annak referenciasíkja az egyik teljesítménysíktól a másik teljesítménysíkig terjed. Ezt a jelenséget jeltartomány-osztásnak nevezzük.
Keresztszegmentációs jelenségek sematikus diagramja
A keresztszegmentációnak a kis sebességű jelnél nincs kapcsolata, de a nagy sebességű digitális jelrendszerben a nagy sebességű jel a referenciasíkot veszi vissza, azaz visszatérési útként. Ha a referenciasík nem teljes, a következő káros hatások lépnek fel: kis sebességű jeleknél a keresztszegmentáció nem feltétlenül releváns, de a nagy sebességű digitális jelrendszerekben a nagy sebességű jelek a referenciasíkot veszik visszaútként, vagyis a visszaút. Ha a referenciasík nem teljes, a következő káros hatások lépnek fel:
l Az impedancia folytonossági hiánya, ami a vezeték futását eredményezi;
l Könnyen előidézhető a jelek közötti áthallás;
l A jelek között visszaverődést okoz;
l A kimeneti hullámforma könnyen oszcillálható az áram hurokfelületének és a hurok induktivitásának növelésével.
l A tér sugárzási interferenciája megnő, és a térben lévő mágneses tér könnyen befolyásolható.
l Növelje a mágneses csatolás lehetőségét a kártya más áramköreivel;
l A hurokinduktor nagyfrekvenciás feszültségesése a közös módú sugárforrás, amelyet a külső kábel generál.
Ezért a PCB-vezetékeknek a lehető legközelebb kell lenniük a síkhoz, és kerülni kell a keresztosztást. Ha át kell lépni az osztást, vagy nem lehet az erőátviteli alaplap közelében, akkor ezek a feltételek csak a kis sebességű jelzővezetékben megengedettek.
Partíciók közötti feldolgozás a tervezés során
Ha a keresztosztás elkerülhetetlen a NYÁK-tervezésben, hogyan kell kezelni? Ebben az esetben a szegmentációt ki kell javítani, hogy a jelnek rövid visszatérési utat biztosítson. A gyakori feldolgozási módszerek közé tartozik a javítókondenzátor hozzáadása és a huzalhíd átlépése.
l Fűzési kondenzátor
A jelkeresztmetszetben általában 0,01 uF vagy 0,1 uF kapacitású 0402 vagy 0603 kerámia kondenzátort helyeznek el. Ha a hely engedi, több ilyen kondenzátor is hozzáadható.
Ugyanakkor ügyeljen arra, hogy a jelvezeték a 200 miles varrókapacitás tartományon belül legyen, és minél kisebb a távolság, annál jobb; A kondenzátor mindkét végén lévő hálózatok megfelelnek a referenciasík hálózatainak, amelyen a jelek áthaladnak. Lásd az alábbi ábrán a kondenzátor mindkét végére csatlakoztatott hálózatokat. A két színnel kiemelt két különböző hálózat:
lHíd vezetéken
Gyakori a jel „földelése” a jelréteg felosztásán keresztül, és más hálózati jelvezetékek is lehetnek, a „földelés” vonal a lehető legvastagabb.
Nagy sebességű jelkábelezési ismeretek
a)többrétegű összekapcsolás
A nagy sebességű jelútválasztó áramkör gyakran magas integrációval, nagy huzalozási sűrűséggel rendelkezik, a többrétegű kártya használata nem csak a bekötéshez szükséges, hanem hatékony eszköz az interferencia csökkentésére is.
A rétegek ésszerű kiválasztása nagymértékben csökkentheti a nyomtatótábla méretét, teljes mértékben kihasználhatja a közbenső réteget az árnyékolás beállításához, jobban megvalósíthatja a közeli földelést, hatékonyan csökkentheti a parazita induktivitást, hatékonyan lerövidítheti a jel átviteli hosszát , nagymértékben csökkentheti a jelek közötti kereszt-interferenciát stb.
b)Minél kevésbé hajlik meg az ólom, annál jobb
Minél kisebb az ólomhajlítás a nagy sebességű áramköri eszközök érintkezői között, annál jobb.
A nagysebességű jelirányító áramkör vezetéke teljes egyenes vonalat vesz fel, és el kell forgatni, ami 45°-os vonalláncként vagy ívesztergálásra használható. Ez a követelmény csak az acélfólia tartószilárdságának javítására szolgál kisfrekvenciás áramkörben.
A nagy sebességű áramkörökben ennek a követelménynek a teljesítése csökkentheti a nagy sebességű jelek átvitelét és csatolását, valamint a jelek sugárzását és visszaverődését.
c)Minél rövidebb a vezeték, annál jobb
Minél rövidebb a vezeték a nagy sebességű jelirányító áramkör érintkezői között, annál jobb.
Minél hosszabb az elvezetés, annál nagyobb az elosztott induktivitás és kapacitás érték, ami nagyban befolyásolja a rendszer nagyfrekvenciás jeláthaladását, de megváltoztatja az áramkör karakterisztikus impedanciáját is, ami a rendszer visszaverődését és rezgését eredményezi.
d)Minél kevesebb az ólomrétegek közötti váltakozás, annál jobb
Minél kevesebb a rétegek közötti váltakozás a nagy sebességű áramköri eszközök érintkezői között, annál jobb.
Az úgynevezett „minél kevesebb a vezetékek rétegközi váltakozása, annál jobb” azt jelenti, hogy minél kevesebb lyukat használnak az alkatrészek csatlakoztatásához, annál jobb. A mérések szerint egy lyuk körülbelül 0,5 pf elosztott kapacitást hozhat, ami jelentősen megnöveli az áramköri késleltetést, a lyukak számának csökkentése pedig jelentősen javíthatja a sebességet
e)Vegye figyelembe a párhuzamos kereszt-interferenciát
A nagy sebességű jelvezetékeknél figyelni kell a jelvezeték rövid távú párhuzamos huzalozása által okozott „kereszt-interferenciára”. Ha a párhuzamos elosztást nem lehet elkerülni, akkor a párhuzamos jelvonal ellentétes oldalán nagy „föld” terület helyezhető el az interferencia nagymértékű csökkentése érdekében.
f)Kerülje az ágakat és tuskókat
A nagysebességű jelvezetékeknél kerülni kell az elágazást vagy a csonk kialakulását.
A tuskók nagy hatással vannak az impedanciára, jelvisszaverődést és túllövést okozhatnak, ezért általában kerülni kell a csonkokat és ágakat a tervezés során.
A Daisy lánc huzalozása csökkenti a jelre gyakorolt hatást.
g)A jelzővonalak a belső emeletre mennek, amennyire csak lehetséges
A felületen sétáló nagyfrekvenciás jelvonal könnyen nagy elektromágneses sugárzást hoz létre, és könnyen megzavarható külső elektromágneses sugárzással vagy tényezőkkel.
A nagyfrekvenciás jelvezeték a tápegység és a földvezeték között van elhelyezve, a tápegység és az alsó réteg elektromágneses hullámának elnyelésén keresztül a keletkező sugárzás jelentősen csökken.