PCB設計の過程で、パワープレーンの分割または接地面の分割は、不完全な平面につながります。このようにして、信号がルーティングされると、その基準面は1つのパワープレーンから別のパワープレーンに及びます。この現象は、信号スパン分割と呼ばれます。
相互セグメンテーション現象の概略図
低速信号のためのクロスセグメンテーションには関係がない場合がありますが、高速デジタル信号システムでは、高速信号は参照平面をリターンパス、つまりリターンパスとして使用します。参照平面が不完全な場合、次の悪影響が発生します。クロスセグメンテーションは低速信号に関連しない場合がありますが、高速デジタル信号システムでは、高速信号は参照平面をリターンパス、つまりリターンパスにします。基準面が不完全な場合、次の悪影響が発生します。
lインピーダンスの不連続性は、ワイヤーの実行をもたらします。
l信号間のクロストークを引き起こすのは簡単です。
l信号間の反射を引き起こします。
l出力波形は、電流のループ領域とループのインダクタンスを増やすことで、簡単に振動することができます。
l空間への放射干渉が増加し、空間の磁場が簡単に影響を受けます。
lボード上の他の回路との磁気結合の可能性を高めます。
lループインダクタの高周波電圧降下は、外部ケーブルを介して生成されるコモンモード放射源を構成します。
したがって、PCBの配線は可能な限り平面に近く、相互区分を避ける必要があります。分割を横断する必要がある場合、または電力場の近くにいることができない場合、これらの条件は低速信号線でのみ許可されます。
設計のパーティション全体の処理
PCB設計でクロスディビジョンが避けられない場合、それに対処する方法は?この場合、セグメンテーションは、信号の短いリターンパスを提供するために修正する必要があります。一般的な処理方法には、修正コンデンサを追加し、ワイヤーブリッジを横断することが含まれます。
l スタチングコンデンサ
0.01UFまたは0.1UFの容量を持つ0402または0603セラミックコンデンサは、通常、信号断面に配置されます。スペースが許せば、そのようなコンデンサをさらにいくつか追加できます。
同時に、信号ワイヤが200mil縫製容量の範囲内にあることを確認してください。距離が小さいほど良いことを確認してください。コンデンサの両端のネットワークは、それぞれ信号が通過する参照面のネットワークに対応しています。下の図のコンデンサの両端で接続されているネットワークを参照してください。 2つの色で強調表示されている2つの異なるネットワークは次のとおりです。
lワイヤーを橋渡しします
信号層の分割全体の信号を「接地プロセス」することが一般的であり、他のネットワーク信号線、「グランド」ラインができるだけ厚い場合もあります。
高速信号配線スキル
a)多層相互接続
高速信号ルーティング回路は、多くの場合、高い統合、高い配線密度を持ち、多層ボードを使用することは配線に必要なだけでなく、干渉を減らすための効果的な手段でもあります。
合理的なレイヤーの選択は、印刷ボードのサイズを大幅に削減し、中間層を完全に使用してシールドを設定し、近くの接地をよりよく実現し、寄生インダクタンスを効果的に減らし、信号の伝達長を効果的に短縮することができ、シグナル間の交差干渉を大幅に減らすことができます。
b)リードが少ないほど良いです
高速回路デバイスのピン間の鉛の曲げが少ないほど、より良いです。
高速信号ルーティング回路の配線鉛は、完全な直線を採用し、45°ポリラインまたはアークターニングとして使用できる必要があります。この要件は、低周波回路での鋼箔の保持強度を改善するためにのみ使用されます。
高速回路では、この要件を満たすことで、高速信号の伝送と結合を減らし、信号の放射と反射を減らすことができます。
c)リードが短いほど良い
高速信号ルーティング回路デバイスのピン間のリードが短いほど、
リードが長くなればなるほど、分散したインダクタンスと静電容量値が大きくなり、システムの高周波信号の通過に大きな影響を与えますが、回路の特徴的なインピーダンスも変化させ、システムの反射と振動をもたらします。
d)鉛層間の代替が少ないほど、より良い
高速回路デバイスのピン間の層間層の代替が少ないほど、より良いです。
いわゆる「鉛の層間層が少ないほど、より良い」ということは、コンポーネントの接続に使用される穴が少ないほど良いことを意味します。 1つの穴が分布した容量の約0.5pfをもたらすことができると測定されており、回路遅延が大幅に増加し、穴の数を減らすと速度が大幅に向上する可能性があります。
e)並列相互干渉に注意してください
高速信号配線は、信号線の短距離並列配線によって導入された「クロス干渉」に注意を払う必要があります。並列分布を回避できない場合、干渉を大幅に減らすために、平行信号線の反対側に「グラウンド」の広い領域を配置できます。
f)枝や切り株は避けてください
高速信号配線では、分岐または形成スタブの形成を避ける必要があります。
切り株はインピーダンスに大きな影響を与え、信号の反射とオーバーシュートを引き起こす可能性があるため、通常、設計の切り株や枝を避ける必要があります。
デイジーチェーンの配線により、信号への影響が軽減されます。
g)信号線はできるだけ内部の床に行きます
表面を歩く高周波信号線は、大きな電磁放射を簡単に生成することができ、外部電磁放射または因子によって干渉することも簡単です。
高周波信号線は、電源と接地線の間に配線され、電源と最下層による電磁波の吸収を介して、生成される放射は大幅に減少します。