Como lidar com a linha de divisor de cruzamento de sinal de PCB?

No processo de design da PCB, a divisão do plano de energia ou a divisão do plano de terra levará ao plano incompleto. Dessa forma, quando o sinal é roteado, seu plano de referência se abrange de um plano de potência para outro plano de potência. Esse fenômeno é chamado de divisão de extensão de sinal.

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Diagrama esquemático de fenômenos de segmentação cruzada
 
Segmentação cruzada, para o sinal de baixa velocidade pode não ter relação, mas no sistema de sinal digital de alta velocidade, o sinal de alta velocidade toma o plano de referência como o caminho de retorno, ou seja, o caminho de retorno. Quando o plano de referência estiver incompleto, ocorrerão os seguintes efeitos adversos: a segmentação cruzada pode não ser relevante para sinais de baixa velocidade, mas em sistemas de sinal digital de alta velocidade, os sinais de alta velocidade tomam o plano de referência como o caminho de retorno, ou seja, o caminho de retorno. Quando o plano de referência estiver incompleto, ocorrerão os seguintes efeitos adversos:
l descontinuidade de impedância resultando em funcionamento de fios;
l Fácil de causar diafonia entre sinais;
l causa reflexões entre sinais;
l A forma de onda de saída é fácil de oscilar, aumentando a área do loop da corrente e a indutância do loop.
l A interferência de radiação no espaço é aumentada e o campo magnético no espaço é facilmente afetado.
l Aumentar a possibilidade de acoplamento magnético com outros circuitos no quadro;
l A queda de tensão de alta frequência no indutor de loop constitui a fonte de radiação de modo comum, que é gerada através do cabo externo.
 
Portanto, a fiação de PCB deve estar o mais próxima possível de um plano e evitar a divisão cruzada. Se for necessário atravessar a divisão ou não pode estar perto do plano de aterramento de energia, essas condições são permitidas apenas na linha de sinal de baixa velocidade.
 
Processamento entre partições no design
Se a divisão cruzada é inevitável no design da PCB, como lidar com isso? Nesse caso, a segmentação precisa ser consertada para fornecer um caminho de retorno curto para o sinal. Os métodos comuns de processamento incluem adicionar o capacitor de conserto e atravessar a ponte de arame.
l Capacitor stiching
Um capacitor de cerâmica 0402 ou 0603 com capacidade de 0,01UF ou 0,1UF é geralmente colocado na seção transversal do sinal. Se o espaço permitir, vários outros capacitores podem ser adicionados.
Ao mesmo tempo, tente garantir que o fio de sinal esteja dentro da faixa de capacitância de 200mil de costura e, quanto menor a distância, melhor; As redes nas duas extremidades do capacitor correspondem, respectivamente, às redes do plano de referência através do qual os sinais passam. Veja as redes conectadas nas duas extremidades do capacitor na figura abaixo. As duas redes diferentes destacadas em duas cores são:
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lPonte sobre o fio
É comum o "processo do solo" o sinal em toda a divisão na camada de sinal e também pode ser outras linhas de sinal de rede, a linha "terrestre" o mais espessa possível

 

 

Habilidades de fiação de sinal de alta velocidade
um)Interconexão multicamada
O circuito de roteamento de sinal de alta velocidade geralmente possui alta integração e alta densidade de fiação, usando a placa multicamada não é apenas necessária para a fiação, mas também um meio eficaz para reduzir a interferência.
 
A seleção razoável de camadas pode reduzir bastante o tamanho da placa de impressão, pode fazer pleno uso da camada intermediária para definir a blindagem, pode perceber melhor o aterramento próximo, pode efetivamente reduzir a indutância parasitária, pode efetivamente reduzir o comprimento da transmissão do sinal, pode reduzir bastante a interferência cruzada entre os sinais, etc.
b)Quanto menos dobrado a liderança, melhor
Quanto menos dobra de chumbo entre pinos de dispositivos de circuito de alta velocidade, melhor.
O chumbo de fiação do circuito de roteamento de sinal de alta velocidade adota linha reta completa e precisa girar, que pode ser usada como poliina de 45 ° ou giro de arco. Esse requisito é usado apenas para melhorar a força de retenção da folha de aço no circuito de baixa frequência.
Em circuitos de alta velocidade, atender a esse requisito pode reduzir a transmissão e o acoplamento de sinais de alta velocidade e reduzir a radiação e a reflexão dos sinais.
c)Quanto menor a liderança, melhor
Quanto menor o chumbo entre os pinos do dispositivo de circuito de roteamento de sinal de alta velocidade, melhor.
Quanto mais o chumbo, maior a indutância distribuída e o valor da capacitância, que terão muita influência na passagem do sinal de alta frequência do sistema, mas também alterará a impedância característica do circuito, resultando em reflexão e oscilação do sistema.
d)Quanto menos alternativas entre as camadas de chumbo, melhor
Quanto menos alternativas entre camadas entre pinos de dispositivos de circuito de alta velocidade, melhor.
As chamadas “quanto menos alternativas entre camadas de leads, melhor” significa que quanto menos orifícios usados ​​na conexão de componentes, melhor. Foi medido que um orifício pode trazer cerca de 0,5pf de capacitância distribuída, resultando em um aumento significativo no atraso do circuito, reduzindo o número de orifícios pode melhorar significativamente a velocidade
e)Observe interferência cruzada paralela
A fiação de sinal de alta velocidade deve prestar atenção à “interferência cruzada” introduzida pela fiação paralela de curta distância da linha de sinal. Se a distribuição paralela não puder ser evitada, uma grande área de "terra" pode ser organizada no lado oposto da linha de sinal paralelo para reduzir bastante a interferência.
f)Evite galhos e tocos
A fiação de sinal de alta velocidade deve evitar ramificar ou formar stub.
Os tocos têm um grande efeito na impedância e podem causar reflexão e ultrapassagem de sinal, por isso geralmente devemos evitar tocos e galhos no design.
A fiação da corrente da margarida reduzirá o impacto no sinal.
g)As linhas de sinal vão para o piso interno o mais longe possível
A linha de sinal de alta frequência que caminha na superfície é fácil de produzir radiação eletromagnética grande e também é fácil interferir por radiação eletromagnética externa ou fatores.
A linha de sinal de alta frequência é roteada entre a fonte de alimentação e o fio solo, através da absorção da onda eletromagnética pela fonte de alimentação e pela camada inferior, a radiação gerada será muito reduzida.