Hvor mye vet du om crosstalk i høyhastighets PCB-design

I læreprosessen for høyhastighets PCB-design er krysstale et viktig konsept som må mestres. Det er hovedmåten for spredning av elektromagnetisk interferens. Asynkrone signallinjer, kontrolllinjer og I\O-porter rutes. Krysstale kan forårsake unormale funksjoner til kretser eller komponenter.

 

Crosstalk

Refererer til uønsket spenningsstøyinterferens fra tilstøtende overføringslinjer på grunn av elektromagnetisk kobling når signalet forplanter seg på overføringslinjen. Denne interferensen er forårsaket av den gjensidige induktansen og den gjensidige kapasitansen mellom overføringslinjene. Parametrene til PCB-laget, signallinjeavstanden, de elektriske egenskapene til drivenden og mottakerenden, og linjeavslutningsmetoden har alle en viss innvirkning på krysstalen.

De viktigste tiltakene for å overvinne krysstale er:

Øk avstanden mellom parallelle ledninger og følg 3W-regelen;

Sett inn en jordet isolasjonsledning mellom de parallelle ledningene;

Reduser avstanden mellom ledningslaget og jordplanet.

 

For å redusere krysstale mellom linjer bør linjeavstanden være stor nok. Når linjeavstanden ikke er mindre enn 3 ganger linjebredden, kan 70 % av det elektriske feltet beholdes uten gjensidig interferens, som kalles 3W-regelen. Hvis du ønsker å oppnå 98 % av det elektriske feltet uten å forstyrre hverandre, kan du bruke en 10W avstand.

Merk: I faktisk PCB-design kan ikke 3W-regelen oppfylle kravene fullt ut for å unngå krysstale.

 

Måter å unngå krysstale i PCB

For å unngå krysstale i PCB, kan ingeniører vurdere fra aspektene ved PCB design og layout, for eksempel:

1. Klassifiser logiske enheter i henhold til funksjon og hold bussstrukturen under streng kontroll.

2. Minimer den fysiske avstanden mellom komponenter.

3. Høyhastighetssignallinjer og komponenter (som krystalloscillatorer) bør være langt unna I/()-sammenkoblingsgrensesnittet og andre områder som er utsatt for datainterferens og kobling.

4. Sørg for riktig avslutning for høyhastighetslinjen.

5. Unngå langdistansespor som er parallelle med hverandre og gir tilstrekkelig avstand mellom sporene for å minimere induktiv kobling.

6. Ledningene på tilstøtende lag (mikrostrip eller stripline) bør være vinkelrett på hverandre for å forhindre kapasitiv kobling mellom lagene.

7. Reduser avstanden mellom signalet og jordplanet.

8. Segmentering og isolering av høystøyemisjonskilder (klokke, I/O, høyhastighets sammenkobling), og ulike signaler er fordelt i ulike lag.

9. Øk avstanden mellom signallinjene så mye som mulig, noe som effektivt kan redusere kapasitiv krysstale.

10. Reduser ledningsinduktansen, unngå å bruke svært høye impedansbelastninger og svært lave impedansbelastninger i kretsen, og prøv å stabilisere belastningsimpedansen til den analoge kretsen mellom loQ og lokQ. Fordi den høye impedansbelastningen vil øke den kapasitive krysstalen, ved bruk av svært høy impedansbelastning, på grunn av den høyere driftsspenningen, vil den kapasitive krysstalen øke, og ved bruk av svært lav impedansbelastning, på grunn av den store driftsstrømmen, vil den induktive crosstalken øke.

11. Ordne det periodiske høyhastighetssignalet på det indre laget av PCB.

12. Bruk impedanstilpasningsteknologi for å sikre integriteten til BT-sertifikatsignalet og forhindre overskyting.

13. Legg merke til at for signaler med raskt stigende kanter (tr≤3ns), utfør anti-krysstale-behandling, som for eksempel pakkejord, og ordne noen signallinjer som er forstyrret av EFT1B eller ESD og som ikke har blitt filtrert på kanten av PCB. .

14. Bruk et jordplan så mye som mulig. Signallinjen som bruker jordplanet vil få 15-20dB demping sammenlignet med signallinjen som ikke bruker jordplanet.

15. Signal høyfrekvente signaler og sensitive signaler behandles med jord, og bruk av jordteknologi i dobbeltpanelet vil oppnå 10-15dB demping.

16. Bruk balanserte ledninger, skjermede ledninger eller koaksiale ledninger.

17. Filtrer trakasseringssignallinjene og sensitive linjene.

18. Sett lagene og ledningene rimelig, still ledningslaget og ledningsavstanden rimelig, reduser lengden på parallelle signaler, forkort avstanden mellom signallaget og planlaget, øk avstanden mellom signallinjer og reduser lengden på parallelle signaler. signallinjer (innenfor det kritiske lengdeområdet) , Disse tiltakene kan effektivt redusere krysstale.