როგორ გავუმკლავდეთ PCB სიგნალის გადაკვეთის გამყოფი ხაზით?

PCB დიზაინის პროცესში, ელექტროენერგიის თვითმფრინავის დაყოფა ან სახმელეთო თვითმფრინავის დაყოფა მიგვიყვანს არასრული თვითმფრინავით. ამ გზით, როდესაც სიგნალი ამოიწურება, მისი საცნობარო თვითმფრინავი გაგრძელდება ერთი ელექტრული თვითმფრინავიდან სხვა ელექტრული თვითმფრინავით. ამ ფენომენს ეწოდება სიგნალის სპანური განყოფილება.

გვ 2

 

გვ 3

ჯვარედინი სეგმენტაციის ფენომენების სქემატური დიაგრამა
 
ჯვრის სეგმენტაცია, დაბალი სიჩქარის სიგნალისთვის შეიძლება არ ჰქონდეს ურთიერთობა, მაგრამ მაღალი სიჩქარის ციფრული სიგნალის სისტემაში, მაღალი სიჩქარის სიგნალი იღებს საცნობარო თვითმფრინავს, როგორც დაბრუნების ბილიკს, ანუ დაბრუნების გზას. როდესაც საცნობარო თვითმფრინავი არასრულია, მოხდება შემდეგი უარყოფითი შედეგები: ჯვარედინი სეგმენტირება შეიძლება არ იყოს შესაბამისი დაბალი სიჩქარით სიგნალებისთვის, მაგრამ მაღალსიჩქარიანი ციფრული სიგნალის სისტემებში, მაღალსიჩქარიანი სიგნალები იღებენ საცნობარო თვითმფრინავს, როგორც დაბრუნების ბილიკს, ანუ დაბრუნების ბილიკს. როდესაც საცნობარო თვითმფრინავი არასრულია, მოხდება შემდეგი უარყოფითი შედეგები:
l წინაღობის შეუსაბამობა, რის შედეგადაც ხდება მავთულის გაშვება;
l ადვილია გამოიწვიოს crosstalk სიგნალებს შორის;
l ეს იწვევს ანარეკლებს სიგნალებს შორის;
l გამომავალი ტალღის ფორმა ადვილია ოსტილაცია დენის მარყუჟის ფართობის გაზრდით და მარყუჟის ინდუქციით.
l რადიაციული ჩარევა სივრცეში იზრდება და სივრცეში მაგნიტური ველი ადვილად იმოქმედებს.
l გაზარდოს მაგნიტური დაწყვილების შესაძლებლობა დაფაზე სხვა სქემებთან;
l მაღალი სიხშირის ძაბვის ვარდნა მარყუჟის ინდუქტორზე წარმოადგენს საერთო რეჟიმის გამოსხივების წყაროს, რომელიც წარმოიქმნება გარე კაბელის საშუალებით.
 
ამრიგად, PCB გაყვანილობა მაქსიმალურად ახლოს უნდა იყოს თვითმფრინავთან და თავიდან აიცილოს ჯვარი. თუ აუცილებელია დაყოფის გადაკვეთა ან არ შეიძლება იყოს ელექტროგადამცემი თვითმფრინავის მახლობლად, ეს პირობები დაშვებულია მხოლოდ დაბალი სიჩქარის სიგნალის ხაზში.
 
დამუშავება დანაყოფების დიზაინში
თუ ჯვარედინი განლაგება გარდაუვალია PCB დიზაინში, როგორ მოვიქცეთ მას? ამ შემთხვევაში, საჭიროა სეგმენტაციის შესწორება, რათა უზრუნველყოს სიგნალის მოკლე დაბრუნების გზა. საერთო დამუშავების მეთოდები მოიცავს მირთმეველ კონდენსატორის დამატებას და მავთულის ხიდის გადაკვეთას.
 Stiching კონდენსატორი
0402 ან 0603 კერამიკული კონდენსატორი, რომელსაც აქვს 0.01UF ან 0.1UF სიმძლავრე, ჩვეულებრივ, განთავსებულია სიგნალის ჯვრის მონაკვეთში. თუ სივრცე იძლევა, კიდევ რამდენიმე ასეთი კონდენსატორის დამატება შეიძლება.
ამავე დროს, შეეცადეთ უზრუნველყოთ, რომ სიგნალის მავთული 200 მილიონიანი სამკერვალო ტევადობის ფარგლებშია, რაც უფრო მცირეა მანძილი, მით უკეთესი; კონდენსატორის ორივე ბოლოში არსებული ქსელები შეესაბამება საცნობარო თვითმფრინავის ქსელებს, რომლითაც გადის სიგნალები. იხილეთ კონდენსატორის ორივე ბოლოში დაკავშირებული ქსელები ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში. ორი სხვადასხვა ქსელი, რომლებიც ხაზგასმულია ორ ფერში:
P4
ხიდი მავთულზე
გავრცელებულია სიგნალის სიგნალის მასშტაბის სიგნალის გასწვრივ სიგნალის გასწვრივ და ასევე შეიძლება იყოს ქსელის სიგნალის სხვა ხაზები, რაც შეიძლება სქელი "საფუძველი"

 

 

მაღალი სიჩქარის სიგნალის გაყვანილობის უნარები
ა)მრავალმხრივი ურთიერთკავშირი
მაღალი სიჩქარის სიგნალის მარშრუტიზაციის მიკროსქემს ხშირად აქვს მაღალი ინტეგრაცია, გაყვანილობის მაღალი სიმკვრივე, მრავალმხრივი დაფის გამოყენება არა მხოლოდ გაყვანილობისთვის აუცილებელია, არამედ ეფექტური საშუალებაა ჩარევის შესამცირებლად.
 
ფენების გონივრულმა შერჩევამ შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს ბეჭდვის დაფის ზომა, შეუძლია შუალედური ფენის სრული გამოყენება ფარის დასადგენად, უკეთესად გააცნობიეროს ახლომდებარე დასაბუთება, შეუძლია ეფექტურად შეამციროს პარაზიტული ინდუქცია, შეუძლია ეფექტურად შეამციროს სიგნალის გადაცემის სიგრძე, შეიძლება მნიშვნელოვნად შეამციროს სიგნალებს შორის ჯვრის ჩარევა და ა.შ.
ბ)რაც უფრო ნაკლებად მოხრილი იყო ტყვიის, მით უკეთესი
რაც უფრო ნაკლებია ტყვიის მომატება მაღალსიჩქარიანი წრე მოწყობილობების ქინძისთავებს შორის, მით უკეთესი.
მაღალსიჩქარიანი სიგნალის მარშრუტიზაციის მიკროსქემის გაყვანილობის ტყვია იღებს სრულ სწორ ხაზს და საჭიროა გადაქცევა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც 45 ° პოლილინი ან რკალის შემობრუნება. ეს მოთხოვნა გამოიყენება მხოლოდ ფოლადის კილიტის ჰოლდინგის სიძლიერის გასაუმჯობესებლად დაბალი სიხშირის წრეში.
მაღალსიჩქარიან სქემებში, ამ მოთხოვნის დაკმაყოფილებამ შეიძლება შეამციროს მაღალი სიჩქარის სიგნალების გადაცემა და დაწყვილება და შეამციროს სიგნალების გამოსხივება და ასახვა.
გ)რაც უფრო მოკლეა ტყვია, მით უკეთესი
რაც უფრო მოკლეა ტყვია მაღალსიჩქარიანი სიგნალის მარშრუტიზაციის წრიული მოწყობილობის ქინძისთავებს შორის, მით უკეთესი.
რაც უფრო გრძელია ტყვიის, მით უფრო დიდია განაწილებული ინდუქციისა და ტევადობის მნიშვნელობა, რაც დიდ გავლენას მოახდენს სისტემის მაღალი სიხშირის სიგნალის გავლით, მაგრამ ასევე შეცვლის მიკროსქემის დამახასიათებელ წინაღობას, რის შედეგადაც ხდება სისტემის ანარეკლს და რხევას.
დ)რაც უფრო ნაკლები ალტერნატივაა ტყვიის ფენებს შორის, მით უკეთესი
ნაკლებად სიჩქარის მიკროსქემის მოწყობილობების ქინძისთავებს შორის ნაკლები ინტერლეიერი ალტერნატივა, მით უკეთესი.
ე.წ. ”რაც უფრო ნაკლებად ინტერლეიერული ალტერნატივაა, მით უკეთესი” ნიშნავს, რომ რაც უფრო ნაკლები ხვრელები გამოიყენება კომპონენტებთან დაკავშირებით, მით უკეთესი. გაზომილია, რომ ერთ ხვრელს შეუძლია მოიტანოს განაწილებული ტევადობის დაახლოებით 0,5 ცალი, რის შედეგადაც წრიული შეფერხების მნიშვნელოვანი ზრდაა, ხვრელების რაოდენობის შემცირებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს სიჩქარე
ე)შენიშვნა პარალელური ჯვრის ჩარევა
მაღალსიჩქარიანი სიგნალის გაყვანილამ ყურადღება უნდა მიაქციოს სიგნალის ხაზის მოკლე მანძილის პარალელური გაყვანილობის შედეგად შემოღებულ „ჯვრის ჩარევას“. თუ პარალელური განაწილების თავიდან აცილება შეუძლებელია, პარალელური სიგნალის ხაზის მოპირდაპირე მხარეს "მიწის" დიდი ფართობი შეიძლება მოაწყოთ, რათა მნიშვნელოვნად შეამცირონ ჩარევა.
ვ)მოერიდეთ ფილიალებსა და ღეროებს
მაღალსიჩქარიანი სიგნალის გაყვანილობა თავიდან უნდა აიცილოს განშტოება ან ნაკერების ფორმირება.
ღეროები დიდ გავლენას ახდენენ წინაღობას და შეიძლება გამოიწვიოს სიგნალის ანარეკლები და გადაჭარბება, ამიტომ ჩვეულებრივ უნდა ავიცილოთ თავიდან ასაცილებლად stumps და ფილიალები.
Daisy ჯაჭვის გაყვანილობა შეამცირებს გავლენას სიგნალზე.
ზ)სიგნალის ხაზები შეძლებისდაგვარად იატაკზე გადადის
ზედაპირზე მაღალი სიხშირის სიგნალის ხაზის სიარული მარტივია დიდი ელექტრომაგნიტური გამოსხივების წარმოება, ასევე ადვილად ერევა გარე ელექტრომაგნიტური გამოსხივებით ან ფაქტორებით.
მაღალი სიხშირის სიგნალის ხაზი გადახურულია ელექტრომომარაგებასა და მიწის მავთულს შორის, ელექტრომაგნიტური ტალღის შთანთქმის გზით ელექტრომომარაგებისა და ქვედა ფენის საშუალებით, წარმოქმნილი გამოსხივება გაცილებით შემცირდება.