PCB 신호 교차 분배기 라인을 처리하는 방법은 무엇입니까?

PCB 설계 과정에서 전원 평면 분할이나 접지 평면 분할로 인해 평면이 불완전해지게 됩니다. 이러한 방식으로 신호가 라우팅될 때 해당 기준 평면은 한 전력 평면에서 다른 전력 평면으로 확장됩니다. 이 현상을 신호 범위 분할이라고 합니다.

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교차 분할 현상의 개략도
 
저속 신호에 대한 교차 분할은 관계가 없을 수 있지만 고속 디지털 신호 시스템에서 고속 신호는 기준 평면을 복귀 경로, 즉 복귀 경로로 사용합니다. 참조 평면이 불완전하면 다음과 같은 역효과가 발생합니다. 교차 분할은 저속 신호와 관련이 없을 수 있지만 고속 디지털 신호 시스템에서는 고속 신호가 참조 평면을 반환 경로로 사용합니다. 즉, 반환 경로입니다. 참조 평면이 불완전하면 다음과 같은 부작용이 발생합니다.
l 와이어 작동으로 인한 임피던스 불연속성;
l 신호 간 누화를 일으키기 쉽습니다.
l 신호 사이에 반사가 발생합니다.
l 전류의 루프 면적과 루프의 인덕턴스를 증가시키면 출력 파형이 발진하기 쉽습니다.
l 우주에 대한 방사선 간섭이 증가하고 우주의 자기장이 쉽게 영향을 받습니다.
l 보드의 다른 회로와의 자기 결합 가능성을 높입니다.
엘 루프 인덕터의 고주파수 전압 강하는 외부 케이블을 통해 생성되는 공통 모드 방사원을 구성합니다.
 
따라서 PCB 배선은 최대한 평면에 가까워야 하며 교차 분할을 피해야 합니다. 분할을 통과해야 하거나 전원 접지면 근처에 있을 수 없는 경우 이러한 조건은 저속 신호 라인에서만 허용됩니다.
 
설계 시 파티션 간 처리
PCB 설계에서 교차 분할이 불가피하다면 어떻게 처리해야 할까요? 이 경우 신호에 대한 짧은 반환 경로를 제공하기 위해 분할을 수정해야 합니다. 일반적인 처리 방법에는 수선용 커패시터를 추가하고 와이어 브리지를 건너는 것이 포함됩니다.
 스티칭 커패시터
0.01uF 또는 0.1uF 용량의 0402 또는 0603 세라믹 커패시터는 일반적으로 신호 단면에 배치됩니다. 공간이 허락한다면 이러한 커패시터를 여러 개 더 추가할 수 있습니다.
동시에 신호선이 200mil 재봉 용량 범위 내에 있는지 확인하고 거리가 작을수록 좋습니다. 커패시터 양단의 네트워크는 각각 신호가 통과하는 기준면의 네트워크에 해당합니다. 아래 그림에서 커패시터의 양쪽 끝에 연결된 네트워크를 확인하세요. 두 가지 색상으로 강조 표시된 두 가지 네트워크는 다음과 같습니다.
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와이어 위에 브리지
신호 레이어의 분할을 통해 신호를 "접지 처리"하는 것이 일반적이며 다른 네트워크 신호 라인일 수도 있습니다. "접지" 라인은 가능한 한 두껍습니다.

 

 

고속 신호 배선 기술
에이)다층 상호 연결
고속 신호 라우팅 회로는 종종 집적도가 높고 배선 밀도가 높으며 다층 보드를 사용하는 것은 배선에 필요할 뿐만 아니라 간섭을 줄이는 효과적인 수단이기도 합니다.
 
레이어를 합리적으로 선택하면 인쇄 보드의 크기를 크게 줄일 수 있고 중간 레이어를 최대한 활용하여 실드를 설정할 수 있으며 근처 접지를 더 잘 실현할 수 있고 기생 인덕턴스를 효과적으로 줄일 수 있으며 신호의 전송 길이를 효과적으로 단축할 수 있습니다. , 신호 등 간의 교차 간섭을 크게 줄일 수 있습니다.
비)리드가 덜 구부러질수록 좋습니다.
고속 회로 장치의 핀 사이의 리드 굽힘은 적을수록 좋습니다.
고속 신호 라우팅 회로의 배선 리드는 완전한 직선을 채택하고 회전해야 하며 45° 폴리라인 또는 호 회전으로 사용할 수 있습니다. 이 요구 사항은 저주파 회로에서 강철 포일의 유지 강도를 향상시키는 데에만 사용됩니다.
고속 회로에서 이 요구 사항을 충족하면 고속 신호의 전송 및 결합을 줄이고 신호의 방사 및 반사를 줄일 수 있습니다.
기음)리드는 짧을수록 좋다
고속 신호 라우팅 회로 장치의 핀 간 리드는 짧을수록 좋습니다.
리드가 길수록 분산 인덕턴스 및 커패시턴스 값이 커집니다. 이는 시스템의 고주파 신호 전달에 많은 영향을 미칠 뿐만 아니라 회로의 특성 임피던스를 변경하여 시스템의 반사 및 진동을 초래합니다.
디)리드 레이어 간의 교번이 적을수록 좋습니다.
고속 회로 장치의 핀 간 층간 교대는 적을수록 좋습니다.
소위 "리드의 층간 교체가 적을수록 좋다"는 것은 부품 연결에 사용되는 구멍이 적을수록 좋다는 것을 의미합니다. 하나의 홀이 약 0.5pf의 분산 커패시턴스를 가져올 수 있는 것으로 측정되었으며, 이로 인해 회로 지연이 크게 증가하고 홀 수를 줄이면 속도가 크게 향상될 수 있습니다.
이자형)평행 교차 간섭 참고
고속 신호 배선은 신호선 단거리 병렬 배선으로 인해 발생하는 "교차 간섭"에 주의해야 합니다. 병렬 분배를 피할 수 없는 경우에는 병렬 신호 라인의 반대쪽에 넓은 "접지" 영역을 배치하여 간섭을 크게 줄일 수 있습니다.
에프)가지와 그루터기를 피하십시오
고속 신호 배선은 분기나 스텁 형성을 피해야 합니다.
스텀프는 임피던스에 큰 영향을 미치고 신호 반사와 오버슈트를 유발할 수 있으므로 일반적으로 디자인에서 스텀프와 분기를 피해야 합니다.
데이지 체인 배선은 신호에 미치는 영향을 줄여줍니다.
g)신호선은 최대한 안쪽 바닥으로 갑니다.
표면 위를 걷는 고주파 신호선은 큰 전자파를 생성하기 쉽고 외부 전자파나 요인에 의해 간섭을 받기 쉽습니다.
고주파 신호 라인은 전원 공급 장치와 접지선 사이에 연결되어 전원 공급 장치와 바닥층에 의한 전자파 흡수를 통해 생성되는 방사선이 크게 감소됩니다.