W procesie uczenia się projektowania szybkich płytek PCB przesłuchy są ważnym pojęciem, które należy opanować. Jest to główna droga propagacji zakłóceń elektromagnetycznych. Asynchroniczne linie sygnałowe, linie sterujące i porty I\O są kierowane. Przesłuchy mogą powodować nieprawidłowe działanie obwodów lub komponentów.
Przesłuch
Odnosi się do niepożądanych zakłóceń napięcia sąsiednich linii przesyłowych w wyniku sprzężenia elektromagnetycznego podczas propagacji sygnału w linii przesyłowej. Zakłócenia te spowodowane są wzajemną indukcyjnością i wzajemną pojemnością pomiędzy liniami przesyłowymi. Parametry warstwy PCB, odstęp między liniami sygnałowymi, właściwości elektryczne strony sterującej i odbiorczej oraz sposób zakończenia linii mają pewien wpływ na przesłuch.
Główne środki eliminujące przesłuchy to:
Zwiększ odstępy w okablowaniu równoległym i przestrzegaj zasady 3 W;
Włóż uziemiony przewód izolacyjny pomiędzy równoległe przewody;
Zmniejsz odległość między warstwą okablowania a płaszczyzną uziemienia.
Aby zredukować przesłuchy między liniami, odstępy między liniami powinny być odpowiednio duże. Gdy odstęp między środkami linii jest nie mniejszy niż 3-krotność szerokości linii, można zachować 70% pola elektrycznego bez wzajemnych zakłóceń, co nazywa się zasadą 3 W. Jeżeli chcemy uzyskać 98% pola elektrycznego bez wzajemnego zakłócania się, można zastosować odstęp 10W.
Uwaga: w rzeczywistym projekcie PCB zasada 3 W nie może w pełni spełniać wymagań dotyczących unikania przesłuchów.
Sposoby uniknięcia przesłuchów na PCB
Aby uniknąć przesłuchów na płytce drukowanej, inżynierowie mogą rozważyć aspekty projektu i układu płytki drukowanej, takie jak:
1. Klasyfikuj serie urządzeń logicznych według funkcji i trzymaj strukturę magistrali pod ścisłą kontrolą.
2. Zminimalizuj fizyczną odległość pomiędzy komponentami.
3. Szybkie linie sygnałowe i komponenty (takie jak oscylatory kwarcowe) powinny znajdować się z dala od interfejsu połączeń I/() i innych obszarów podatnych na zakłócenia i sprzężenia danych.
4. Zapewnij prawidłowe zakończenie linii szybkiej.
5. Unikaj równoległych ścieżek o dużej odległości i zapewniaj wystarczające odstępy między ścieżkami, aby zminimalizować sprzężenie indukcyjne.
6. Okablowanie na sąsiednich warstwach (mikropaskowe lub paskowe) powinno być prostopadłe do siebie, aby zapobiec sprzężeniu pojemnościowemu pomiędzy warstwami.
7. Zmniejsz odległość pomiędzy sygnałem a płaszczyzną uziemienia.
8. Segmentacja i izolacja źródeł emisji o wysokim poziomie szumów (zegar, wejścia/wyjścia, szybkie połączenia wzajemne) oraz dystrybucja różnych sygnałów w różnych warstwach.
9. Zwiększ maksymalnie odległość między liniami sygnałowymi, co może skutecznie zmniejszyć przesłuch pojemnościowy.
10. Zmniejsz indukcyjność przewodu, unikaj stosowania obciążeń o bardzo wysokiej impedancji i obciążeń o bardzo niskiej impedancji w obwodzie i spróbuj ustabilizować impedancję obciążenia obwodu analogowego pomiędzy loQ i lokQ. Ponieważ obciążenie o wysokiej impedancji zwiększy przesłuch pojemnościowy, przy obciążeniu o bardzo wysokiej impedancji, ze względu na wyższe napięcie robocze, przesłuch pojemnościowy wzrośnie, a przy obciążeniu o bardzo niskiej impedancji, ze względu na duży prąd roboczy, przesłuch indukcyjny będzie zwiększyć.
11. Ułóż szybki sygnał okresowy na wewnętrznej warstwie płytki drukowanej.
12. Użyj technologii dopasowania impedancji, aby zapewnić integralność sygnału certyfikatu BT i zapobiec przeregulowaniu.
13. Należy pamiętać, że w przypadku sygnałów o szybko narastających zboczach (tr≤3ns) należy przeprowadzić przetwarzanie zapobiegające przesłuchom, takie jak uziemienie i ułożyć linie sygnałowe, które są zakłócane przez EFT1B lub ESD i nie zostały przefiltrowane na krawędzi płytki PCB .
14. W miarę możliwości korzystaj z płaszczyzny podłoża. Linia sygnałowa korzystająca z płaszczyzny uziemienia uzyska tłumienie o 15-20 dB w porównaniu z linią sygnałową, która nie wykorzystuje płaszczyzny uziemienia.
15. Sygnały o wysokiej częstotliwości i sygnały wrażliwe są przetwarzane za pomocą uziemienia, a zastosowanie technologii uziemienia w podwójnym panelu pozwoli uzyskać tłumienie 10-15dB.
16. Używaj przewodów zbalansowanych, ekranowanych lub koncentrycznych.
17. Filtruj linie sygnału nękania i linie wrażliwe.
18. Rozsądnie ustaw warstwy i okablowanie, rozsądnie ustaw warstwę okablowania i odstępy między okablowaniem, zmniejsz długość sygnałów równoległych, skróć odległość między warstwą sygnału a warstwą płaską, zwiększ odstępy linii sygnałowych i zmniejsz długość sygnałów równoległych linie sygnałowe (w krytycznym zakresie długości), Środki te mogą skutecznie zmniejszyć przesłuchy.