În procesul de învățare al designului PCB de mare viteză, diafonia este un concept important care trebuie stăpânit. Este calea principală de propagare a interferențelor electromagnetice. Liniile de semnal asincrone, liniile de control și porturile I/O sunt direcționate. Diafonia poate cauza funcții anormale ale circuitelor sau componentelor.

Crosstalk

Se referă la interferența de zgomot de tensiune nedorită a liniilor de transmisie adiacente din cauza cuplării electromagnetice atunci când semnalul se propagă pe linia de transmisie. Această interferență este cauzată de inductanța reciprocă și capacitatea reciprocă dintre liniile de transmisie. Parametrii stratului PCB, distanța dintre linii de semnal, caracteristicile electrice ale capătului de conducere și capătului de recepție și metoda de terminare a liniei au un anumit impact asupra diafoniei.

Principalele măsuri pentru a depăși diafonia sunt:

Măriți distanța dintre cablurile paralele și urmați regula 3W;

Introduceți un fir de izolare împământat între firele paralele;

Reduceți distanța dintre stratul de cablare și planul de masă.

Pentru a reduce diafonia între linii, distanța dintre linii ar trebui să fie suficient de mare. Când distanța dintre centrele liniilor nu este mai mică de 3 ori lățimea liniei, 70% din câmpul electric poate fi păstrat fără interferențe reciproce, ceea ce se numește regula 3W. Dacă doriți să obțineți 98% din câmpul electric fără a interfera unul cu celălalt, puteți utiliza o distanță de 10W.

Notă: În designul PCB real, regula 3W nu poate îndeplini pe deplin cerințele pentru evitarea diafoniei.

Modalități de a evita diafonia în PCB

Pentru a evita diafonia în PCB, inginerii pot lua în considerare aspectele legate de proiectarea și aspectul PCB, cum ar fi:

1. Clasificați seriile de dispozitive logice în funcție de funcție și mențineți structura magistralei sub control strict.

2. Minimizați distanța fizică dintre componente.

3. Liniile și componentele de semnal de mare viteză (cum ar fi oscilatoarele cu cristal) ar trebui să fie departe de interfața de interconectare I/() și de alte zone susceptibile de interferență și cuplare de date.

4. Asigurați terminarea corectă pentru linia de mare viteză.

5. Evitați urmele pe distanțe lungi care sunt paralele între ele și asigurați o distanță suficientă între urme pentru a minimiza cuplarea inductivă.

6. Cablajul pe straturile adiacente (microstrip sau stripline) ar trebui să fie perpendicular unul pe celălalt pentru a preveni cuplarea capacitivă între straturi.

7. Reduceți distanța dintre semnal și planul de masă.

8. Segmentarea și izolarea surselor de emisie de zgomot ridicat (ceas, I/O, interconectare de mare viteză) și diferite semnale sunt distribuite în diferite straturi.

9. Măriți cât mai mult posibil distanța dintre liniile de semnal, ceea ce poate reduce eficient diafonia capacitivă.

10. Reduceți inductanța plumbului, evitați utilizarea sarcinilor cu impedanță foarte mare și încărcături cu impedanță foarte scăzută în circuit și încercați să stabilizați impedanța de sarcină a circuitului analogic între loQ și lokQ. Deoarece sarcina cu impedanță ridicată va crește diafonia capacitivă, atunci când se utilizează o sarcină cu impedanță foarte mare, datorită tensiunii de operare mai mari, diafonia capacitivă va crește, iar când se utilizează o sarcină cu impedanță foarte scăzută, datorită curentului mare de funcționare, diafonia inductivă va crește. crește.

11. Aranjați semnalul periodic de mare viteză pe stratul interior al PCB.

12. Utilizați tehnologia de potrivire a impedanței pentru a asigura integritatea semnalului certificatului BT și pentru a preveni depășirea.

13. Rețineți că, pentru semnalele cu margini în creștere rapidă (tr≤3ns), efectuați procesare anti-diafonie, cum ar fi învelirea pământului și aranjați unele linii de semnal care sunt interferate de EFT1B sau ESD și care nu au fost filtrate pe marginea PCB-ului. .

14. Folosiți un plan de masă cât mai mult posibil. Linia de semnal care utilizează planul de masă va obține o atenuare de 15-20dB în comparație cu linia de semnal care nu utilizează planul de masă.

15. Semnalele de înaltă frecvență și semnalele sensibile sunt procesate cu pământ, iar utilizarea tehnologiei de sol în panoul dublu va obține o atenuare de 10-15dB.

16. Utilizați fire echilibrate, fire ecranate sau fire coaxiale.

17. Filtrați liniile de semnal de hărțuire și liniile sensibile.

18. Setați straturile și cablarea în mod rezonabil, setați stratul de cablare și distanța de cablare în mod rezonabil, reduceți lungimea semnalelor paralele, scurtați distanța dintre stratul de semnal și stratul plan, creșteți distanța dintre liniile de semnal și reduceți lungimea paralelelor linii de semnal (în intervalul de lungime critică), Aceste măsuri pot reduce eficient diafonia.