Bagaimana untuk menangani garis pembahagi persimpangan isyarat PCB?

Dalam proses reka bentuk PCB, pembahagian satah kuasa atau pembahagian satah tanah akan membawa kepada satah yang tidak lengkap. Dengan cara ini, apabila isyarat dihalakan, satah rujukannya akan menjangkau dari satu satah kuasa ke satah kuasa yang lain. Fenomena ini dipanggil pembahagian rentang isyarat.

p2

 

p3

Gambarajah skematik fenomena pembahagian silang
 
Segmen silang, untuk isyarat kelajuan rendah mungkin tidak mempunyai hubungan, tetapi dalam sistem isyarat digital berkelajuan tinggi, isyarat kelajuan tinggi mengambil satah rujukan sebagai laluan pulang, iaitu laluan pulang. Apabila satah rujukan tidak lengkap, kesan buruk berikut akan berlaku: pembahagian silang mungkin tidak relevan untuk isyarat berkelajuan rendah, tetapi dalam sistem isyarat digital berkelajuan tinggi, isyarat berkelajuan tinggi mengambil satah rujukan sebagai laluan balik, yang ialah, jalan pulang. Apabila satah rujukan tidak lengkap, kesan buruk berikut akan berlaku:
l Ketakselanjaran impedans mengakibatkan wayar berjalan;
l Mudah menyebabkan crosstalk antara isyarat;
l Ia menyebabkan pantulan antara isyarat;
l Bentuk gelombang keluaran mudah berayun dengan meningkatkan kawasan gelung arus dan kearuhan gelung.
l Gangguan sinaran ke angkasa meningkat dan medan magnet di angkasa mudah terjejas.
l Meningkatkan kemungkinan gandingan magnetik dengan litar lain pada papan;
l Kejatuhan voltan frekuensi tinggi pada induktor gelung membentuk sumber sinaran mod biasa, yang dijana melalui kabel luaran.
 
Oleh itu, pendawaian PCB hendaklah sedekat mungkin dengan satah, dan elakkan pembahagian silang. Jika perlu menyeberangi bahagian atau tidak boleh berdekatan dengan satah tanah kuasa, syarat ini hanya dibenarkan dalam talian isyarat kelajuan rendah.
 
Memproses merentasi partition dalam reka bentuk
Jika bahagian silang tidak dapat dielakkan dalam reka bentuk PCB, bagaimana untuk menanganinya? Dalam kes ini, segmentasi perlu diperbaiki untuk menyediakan laluan pulangan pendek untuk isyarat. Kaedah pemprosesan biasa termasuk menambah kapasitor pembaikan dan melintasi jambatan wayar.
l Kapasitor Jahitan
Kapasitor seramik 0402 atau 0603 dengan kapasiti 0.01uF atau 0.1uF biasanya diletakkan pada keratan rentas isyarat. Jika ruang membenarkan, beberapa lagi kapasitor sedemikian boleh ditambah.
Pada masa yang sama, cuba pastikan wayar isyarat berada dalam julat kapasitans jahitan 200mil, dan semakin kecil jaraknya, semakin baik; Rangkaian pada kedua-dua hujung kapasitor masing-masing sepadan dengan rangkaian satah rujukan yang dilalui isyarat. Lihat rangkaian yang disambungkan pada kedua-dua hujung kapasitor dalam rajah di bawah. Dua rangkaian berbeza yang diserlahkan dalam dua warna ialah:
p4
lJambatan atas wayar
Ia adalah perkara biasa untuk "memproses tanah" isyarat merentasi bahagian dalam lapisan isyarat, dan mungkin juga talian isyarat rangkaian lain, garisan "tanah" setebal mungkin.

 

 

Kemahiran pendawaian isyarat berkelajuan tinggi
a)sambung berbilang lapisan
Litar penghalaan isyarat berkelajuan tinggi sering mempunyai integrasi yang tinggi, ketumpatan pendawaian yang tinggi, menggunakan papan berbilang lapisan bukan sahaja diperlukan untuk pendawaian, tetapi juga cara yang berkesan untuk mengurangkan gangguan.
 
Pemilihan lapisan yang munasabah boleh mengurangkan saiz papan percetakan, boleh menggunakan sepenuhnya lapisan perantaraan untuk menetapkan perisai, dapat merealisasikan pembumian berdekatan dengan lebih baik, dapat mengurangkan kearuhan parasit dengan berkesan, dapat memendekkan panjang penghantaran isyarat dengan berkesan. , boleh mengurangkan gangguan silang antara isyarat, dsb.
b)Lebih kurang bengkok plumbum, lebih baik
Lebih kurang lenturan plumbum antara pin peranti litar berkelajuan tinggi, lebih baik.
Pendawai pendawaian litar penghalaan isyarat berkelajuan tinggi menggunakan garis lurus penuh dan perlu berpusing, yang boleh digunakan sebagai poligaris 45° atau pusingan arka. Keperluan ini hanya digunakan untuk meningkatkan kekuatan pegangan kerajang keluli dalam litar frekuensi rendah.
Dalam litar berkelajuan tinggi, memenuhi keperluan ini boleh mengurangkan penghantaran dan gandingan isyarat berkelajuan tinggi, dan mengurangkan sinaran dan pantulan isyarat.
c)Lebih pendek petunjuk, lebih baik
Lebih pendek petunjuk antara pin peranti litar penghalaan isyarat berkelajuan tinggi, lebih baik.
Semakin panjang plumbum, semakin besar nilai induktansi dan kemuatan teragih, yang akan mempunyai banyak pengaruh ke atas isyarat frekuensi tinggi lulus sistem, tetapi juga mengubah impedans ciri litar, mengakibatkan pantulan dan ayunan sistem.
d)Lebih sedikit selang-seli antara lapisan plumbum, lebih baik
Semakin kurang selang seli antara pin peranti litar berkelajuan tinggi, lebih baik.
Apa yang dipanggil "selang seli antara lebih sedikit petunjuk, lebih baik" bermakna bahawa lebih sedikit lubang digunakan dalam sambungan komponen, lebih baik. Telah diukur bahawa satu lubang boleh membawa kira-kira 0.5pf kapasitans teragih, mengakibatkan peningkatan ketara dalam kelewatan litar, mengurangkan bilangan lubang boleh meningkatkan kelajuan dengan ketara
e)Perhatikan gangguan silang selari
Pendawaian isyarat berkelajuan tinggi harus memberi perhatian kepada "gangguan silang" yang diperkenalkan oleh pendawaian selari jarak dekat talian isyarat. Jika pengedaran selari tidak dapat dielakkan, kawasan "tanah" yang besar boleh disusun pada bahagian bertentangan garis isyarat selari untuk mengurangkan gangguan dengan banyak.
f)Elakkan dahan dan tunggul
Pendawaian isyarat berkelajuan tinggi harus mengelakkan bercabang atau membentuk Stub.
Tunggul mempunyai kesan yang besar pada impedans dan boleh menyebabkan pantulan isyarat dan overshoot, jadi kita biasanya harus mengelakkan tunggul dan dahan dalam reka bentuk.
Pendawaian rantai Daisy akan mengurangkan kesan pada isyarat.
g)Garis isyarat pergi ke tingkat dalam sejauh mungkin
Garis isyarat frekuensi tinggi berjalan di permukaan adalah mudah untuk menghasilkan sinaran elektromagnet yang besar, dan juga mudah untuk diganggu oleh sinaran elektromagnet luaran atau faktor.
Garis isyarat frekuensi tinggi dialihkan antara bekalan kuasa dan wayar tanah, melalui penyerapan gelombang elektromagnet oleh bekalan kuasa dan lapisan bawah, sinaran yang dihasilkan akan berkurangan.