Nel processo di progettazione del PCB, la divisione del piano di potenza o la divisione del piano di massa porterà ad un piano incompleto. In questo modo, quando il segnale viene instradato, il suo piano di riferimento si estenderà da un piano di potenza a un altro piano di potenza. Questo fenomeno è chiamato divisione dello span del segnale.
Diagramma schematico dei fenomeni di segmentazione incrociata
La segmentazione trasversale, poiché il segnale a bassa velocità potrebbe non avere alcuna relazione, ma nel sistema di segnali digitali ad alta velocità, il segnale ad alta velocità prende il piano di riferimento come percorso di ritorno, ovvero il percorso di ritorno. Quando il piano di riferimento è incompleto, si verificheranno i seguenti effetti negativi: la segmentazione trasversale potrebbe non essere rilevante per i segnali a bassa velocità, ma nei sistemi di segnali digitali ad alta velocità, i segnali ad alta velocità prendono il piano di riferimento come percorso di ritorno, che è il percorso di ritorno. Quando il piano di riferimento è incompleto, si verificheranno i seguenti effetti negativi:
l Discontinuità dell'impedenza con conseguente scorrimento del filo;
l Facile da causare diafonia tra i segnali;
l Provoca riflessioni tra i segnali;
l La forma d'onda di uscita è facile da oscillare aumentando l'area del circuito della corrente e l'induttanza del circuito.
l L'interferenza delle radiazioni nello spazio aumenta e il campo magnetico nello spazio viene facilmente influenzato.
l Aumentare la possibilità di accoppiamento magnetico con altri circuiti sulla scheda;
l La caduta di tensione ad alta frequenza sull'induttore del loop costituisce la sorgente di radiazione di modo comune, generata attraverso il cavo esterno.
Pertanto, il cablaggio della PCB dovrebbe essere il più vicino possibile a un piano ed evitare la divisione incrociata. Se è necessario attraversare la divisione o non è possibile avvicinarsi al piano di massa di potenza, queste condizioni sono consentite solo nella linea del segnale a bassa velocità.
Elaborazione tra partizioni nella progettazione
Se la divisione incrociata è inevitabile nella progettazione PCB, come affrontarla? In questo caso, la segmentazione deve essere corretta per fornire un breve percorso di ritorno per il segnale. I metodi di elaborazione comuni includono l'aggiunta del condensatore di riparazione e l'attraversamento del ponte metallico.
l Condensatore di cucitura
Un condensatore ceramico 0402 o 0603 con una capacità di 0,01uF o 0,1uF viene solitamente posizionato sulla sezione trasversale del segnale. Se lo spazio lo consente, è possibile aggiungere molti altri condensatori simili.
Allo stesso tempo, cercare di garantire che il cavo del segnale rientri nell'intervallo di 200 mil di capacità di cucitura e minore è la distanza, meglio è; Le reti ad entrambe le estremità del condensatore corrispondono rispettivamente alle reti del piano di riferimento attraverso il quale passano i segnali. Vedere le reti collegate ad entrambe le estremità del condensatore nella figura seguente. Le due diverse reti evidenziate in due colori sono:
lPonte sul filo
È prassi comune "elaborare a terra" il segnale attraverso la divisione nello strato di segnale e possono anche essere altre linee di segnale di rete, la linea di "massa" più spessa possibile
Competenze nel cablaggio del segnale ad alta velocità
UN)interconnessione multistrato
Il circuito di instradamento del segnale ad alta velocità ha spesso un'elevata integrazione, un'elevata densità di cablaggio, l'utilizzo di una scheda multistrato non è solo necessaria per il cablaggio, ma anche un mezzo efficace per ridurre le interferenze.
Una selezione ragionevole degli strati può ridurre notevolmente le dimensioni del pannello di stampa, può sfruttare appieno lo strato intermedio per impostare lo schermo, può realizzare meglio la messa a terra vicina, può ridurre efficacemente l'induttanza parassita, può effettivamente abbreviare la lunghezza di trasmissione del segnale , può ridurre notevolmente l'interferenza incrociata tra segnali, ecc.
B)Meno il piombo è piegato, meglio è
Minore è la piegatura del conduttore tra i pin dei dispositivi di circuito ad alta velocità, meglio è.
Il cavo del circuito di instradamento del segnale ad alta velocità adotta una linea retta completa e deve girare, che può essere utilizzato come polilinea a 45° o rotazione ad arco. Questo requisito viene utilizzato solo per migliorare la resistenza della lamina d'acciaio nel circuito a bassa frequenza.
Nei circuiti ad alta velocità, soddisfare questo requisito può ridurre la trasmissione e l'accoppiamento dei segnali ad alta velocità e ridurre la radiazione e la riflessione dei segnali.
C)Più breve è il vantaggio, meglio è
Più corto è il cavo tra i pin del dispositivo del circuito di instradamento del segnale ad alta velocità, meglio è.
Più lungo è il cavo, maggiore sarà il valore di induttanza e capacità distribuiti, che avrà molta influenza sul passaggio del segnale ad alta frequenza del sistema, ma modificherà anche l'impedenza caratteristica del circuito, con conseguente riflessione e oscillazione del sistema.
D)Minori sono le alternanze tra gli strati di piombo, meglio è
Minori sono le alternanze tra gli strati tra i pin dei dispositivi del circuito ad alta velocità, meglio è.
Il cosiddetto “meno alternanze di conduttori, meglio è” significa che meno fori vengono utilizzati nella connessione dei componenti, meglio è. È stato misurato che un foro può apportare circa 0,5pf di capacità distribuita, con conseguente aumento significativo del ritardo del circuito, riducendo il numero di fori è possibile migliorare significativamente la velocità
e)Notare l'interferenza incrociata parallela
Il cablaggio del segnale ad alta velocità deve prestare attenzione alle “interferenze incrociate” introdotte dal cablaggio parallelo a breve distanza della linea del segnale. Se non è possibile evitare la distribuzione parallela, è possibile disporre un'ampia area di “massa” sul lato opposto della linea del segnale parallelo per ridurre notevolmente l'interferenza.
F)Evitare rami e ceppi
Il cablaggio del segnale ad alta velocità dovrebbe evitare ramificazioni o formare stub.
I monconi hanno un grande effetto sull'impedenza e possono causare riflessione del segnale e sovraelongazione, quindi di solito dovremmo evitare monconi e rami nel progetto.
Il cablaggio a margherita ridurrà l'impatto sul segnale.
G)Le linee di segnale vanno il più lontano possibile verso il pavimento interno
La linea del segnale ad alta frequenza che cammina sulla superficie è facile da produrre grandi radiazioni elettromagnetiche ed è anche facile che subisca interferenze da radiazioni o fattori elettromagnetici esterni.
La linea del segnale ad alta frequenza viene instradata tra l'alimentatore e il filo di terra, attraverso l'assorbimento dell'onda elettromagnetica da parte dell'alimentatore e dello strato inferiore, la radiazione generata sarà molto ridotta.