Nel processo di apprendimento della progettazione di PCB ad alta velocità, la diafonia è un concetto importante che deve essere padroneggiato. È la via principale per la propagazione delle interferenze elettromagnetiche. Vengono instradate le linee di segnale asincrone, le linee di controllo e le porte I\O. La diafonia può causare funzioni anomale di circuiti o componenti.

Diafonia

Si riferisce all'interferenza indesiderata del rumore di tensione delle linee di trasmissione adiacenti dovuta all'accoppiamento elettromagnetico quando il segnale si propaga sulla linea di trasmissione. Questa interferenza è causata dalla mutua induttanza e dalla mutua capacità tra le linee di trasmissione. I parametri dello strato PCB, la spaziatura della linea del segnale, le caratteristiche elettriche dell'estremità di comando e di ricezione e il metodo di terminazione della linea hanno tutti un certo impatto sulla diafonia.

Le principali misure per superare la diafonia sono:

Aumentare la spaziatura del cablaggio parallelo e seguire la regola dei 3 W;

Inserire un filo isolante con messa a terra tra i fili paralleli;

Ridurre la distanza tra lo strato di cablaggio e il piano di terra.

Per ridurre la diafonia tra le linee, l'interlinea dovrebbe essere sufficientemente grande. Quando la spaziatura del centro della linea non è inferiore a 3 volte la larghezza della linea, il 70% del campo elettrico può essere mantenuto senza interferenze reciproche, detta regola dei 3 W. Se si vuole raggiungere il 98% del campo elettrico senza interferire tra loro si può utilizzare una spaziatura di 10W.

Nota: nella progettazione effettiva del PCB, la regola dei 3 W non può soddisfare completamente i requisiti per evitare la diafonia.

Modi per evitare la diafonia nel PCB

Per evitare la diafonia nel PCB, gli ingegneri possono considerare gli aspetti della progettazione e del layout del PCB, come ad esempio:

1. Classificare le serie di dispositivi logici in base alla funzione e mantenere la struttura del bus sotto stretto controllo.

2. Ridurre al minimo la distanza fisica tra i componenti.

3. Le linee e i componenti del segnale ad alta velocità (come gli oscillatori a cristallo) dovrebbero essere lontani dall'interfaccia di interconnessione I/() e da altre aree suscettibili all'interferenza e all'accoppiamento dei dati.

4. Fornire la terminazione corretta per la linea ad alta velocità.

5. Evitare tracce a lunga distanza parallele tra loro e fornire una spaziatura sufficiente tra le tracce per ridurre al minimo l'accoppiamento induttivo.

6. Il cablaggio sugli strati adiacenti (microstrip o stripline) deve essere perpendicolare tra loro per impedire l'accoppiamento capacitivo tra gli strati.

7. Ridurre la distanza tra il segnale e il piano di massa.

8. Segmentazione e isolamento delle fonti di emissione ad alto rumore (orologio, I/O, interconnessione ad alta velocità) e segnali diversi sono distribuiti in diversi strati.

9. Aumentare il più possibile la distanza tra le linee del segnale, in modo da ridurre efficacemente la diafonia capacitiva.

10. Ridurre l'induttanza dei conduttori, evitare di utilizzare carichi ad impedenza molto elevata e carichi ad impedenza molto bassa nel circuito e provare a stabilizzare l'impedenza di carico del circuito analogico tra loQ e lokQ. Poiché il carico ad alta impedenza aumenterà la diafonia capacitiva, quando si utilizza un carico ad impedenza molto elevata, a causa della maggiore tensione operativa, la diafonia capacitiva aumenterà e quando si utilizza un carico a impedenza molto bassa, a causa della grande corrente operativa, la diafonia induttiva aumenterà aumento.

11. Disporre il segnale periodico ad alta velocità sullo strato interno del PCB.

12. Utilizzare la tecnologia di adattamento dell'impedenza per garantire l'integrità del segnale del certificato BT e prevenire il superamento.

13. Si noti che per i segnali con fronti di salita rapidi (tr≤3ns), eseguire l'elaborazione anti-crosstalk come l'avvolgimento della massa e disporre alcune linee di segnale che subiscono interferenze da EFT1B o ESD e non sono state filtrate sul bordo del PCB .

14. Utilizzare il più possibile un piano di massa. La linea del segnale che utilizza il piano di massa otterrà un'attenuazione di 15-20 dB rispetto alla linea del segnale che non utilizza il piano di massa.

15. I segnali ad alta frequenza e i segnali sensibili vengono elaborati con la terra e l'uso della tecnologia di terra nel doppio pannello raggiungerà un'attenuazione di 10-15 dB.

16. Utilizzare cavi bilanciati, cavi schermati o cavi coassiali.

17. Filtra le linee di segnalazione delle molestie e le linee sensibili.

18. Impostare gli strati e il cablaggio in modo ragionevole, impostare lo strato di cablaggio e la spaziatura del cablaggio in modo ragionevole, ridurre la lunghezza dei segnali paralleli, accorciare la distanza tra lo strato del segnale e lo strato piano, aumentare la spaziatura delle linee di segnale e ridurre la lunghezza del parallelo linee di segnale (entro l'intervallo di lunghezza critica). Queste misure possono ridurre efficacemente la diafonia.