În procesul de proiectare PCB, divizarea planului de putere sau divizarea planului de masă va duce la planul incomplet. În acest fel, atunci când semnalul este direcționat, planul său de referință se va întinde de la un plan de putere la un alt plan de putere. Acest fenomen se numește divizarea intervalului de semnal.
Schema schematică a fenomenelor de segmentare încrucișată
Segmentarea încrucișată, pentru semnalul de viteză mică poate să nu aibă nicio relație, dar în sistemul de semnal digital de mare viteză, semnalul de mare viteză ia planul de referință ca cale de întoarcere, adică cale de întoarcere. Când planul de referință este incomplet, vor apărea următoarele efecte adverse: segmentarea încrucișată poate să nu fie relevantă pentru semnalele de viteză mică, dar în sistemele de semnal digital de mare viteză, semnalele de mare viteză iau planul de referință ca cale de întoarcere, că este calea de întoarcere. Când planul de referință este incomplet, vor apărea următoarele efecte adverse:
l Discontinuitatea impedanței rezultând în rularea firului;
l Ușor de provocat diafonie între semnale;
l Provoacă reflexii între semnale;
l Forma de undă de ieșire este ușor de oscilat prin creșterea zonei buclei a curentului și a inductanței buclei.
l Interferența radiațiilor în spațiu este crescută, iar câmpul magnetic din spațiu este ușor afectat.
l Creșteți posibilitatea de cuplare magnetică cu alte circuite de pe placă;
l Căderea de tensiune de înaltă frecvență pe inductorul buclei constituie sursa de radiație în modul comun, care este generată prin cablul extern.
Prin urmare, cablajul PCB ar trebui să fie cât mai aproape de un plan posibil și să evite divizarea încrucișată. Dacă este necesar să traversați diviziunea sau nu poate fi în apropierea planului de masă al puterii, aceste condiții sunt permise numai în linia de semnal de viteză mică.
Procesare între partiții în proiectare
Dacă diviziunea încrucișată este inevitabilă în proiectarea PCB, cum să o faceți? În acest caz, segmentarea trebuie remediată pentru a oferi o cale scurtă de întoarcere pentru semnal. Metodele obișnuite de procesare includ adăugarea condensatorului de reparare și traversarea podului de sârmă.
l Condensator de cusut
Un condensator ceramic 0402 sau 0603 cu o capacitate de 0,01uF sau 0,1uF este de obicei plasat la secțiunea transversală a semnalului. Dacă spațiul permite, se pot adăuga mai mulți astfel de condensatori.
În același timp, încercați să vă asigurați că firul de semnal se află în intervalul de capacitate de cusut de 200 mil, iar cu cât distanța este mai mică, cu atât mai bine; Rețelele de la ambele capete ale condensatorului corespund respectiv rețelelor planului de referință prin care trec semnalele. Vedeți rețelele conectate la ambele capete ale condensatorului din figura de mai jos. Cele două rețele diferite evidențiate în două culori sunt:
lPod peste fir
Este obișnuit să „proceseze la sol” semnalul peste diviziunea în stratul de semnal și pot fi, de asemenea, alte linii de semnal de rețea, linia „la sol” cât mai groasă posibil
Abilități de cablare a semnalului de mare viteză
o)interconexiune multistrat
Circuitul de rutare a semnalului de mare viteză are adesea o integrare ridicată, o densitate mare de cablare, utilizarea plăcii multistrat este nu numai necesară pentru cablare, ci și un mijloc eficient de reducere a interferențelor.
Selecția rezonabilă a straturilor poate reduce foarte mult dimensiunea plăcii de imprimare, poate folosi pe deplin stratul intermediar pentru a seta scutul, poate realiza mai bine împământarea din apropiere, poate reduce eficient inductanța parazită, poate scurta în mod eficient lungimea de transmisie a semnalului , poate reduce foarte mult interferența încrucișată între semnale etc.
b)Cu cât plumbul este mai puțin îndoit, cu atât mai bine
Cu cât mai puțină îndoire între pinii dispozitivelor de circuit de mare viteză, cu atât mai bine.
Cablul de cablare al circuitului de rutare a semnalului de mare viteză adoptă o linie dreaptă completă și trebuie să se rotească, care poate fi folosit ca polilinie de 45 ° sau rotire cu arc. Această cerință este utilizată numai pentru a îmbunătăți rezistența de reținere a foliei de oțel în circuitul de joasă frecvență.
În circuitele de mare viteză, îndeplinirea acestei cerințe poate reduce transmisia și cuplarea semnalelor de mare viteză și poate reduce radiația și reflectarea semnalelor.
c)Cu cât avansul este mai scurt, cu atât mai bine
Cu cât cablul dintre pinii dispozitivului de direcționare a semnalului de mare viteză este mai scurt, cu atât mai bine.
Cu cât plumbul este mai lung, cu atât inductanța distribuită și valoarea capacității sunt mai mari, ceea ce va avea o mare influență asupra trecerii semnalului de înaltă frecvență a sistemului, dar va modifica și impedanța caracteristică a circuitului, ducând la reflectarea și oscilația sistemului.
d)Cu cât sunt mai puține alternanțe între straturile de plumb, cu atât mai bine
Cu cât sunt mai puține alternanțe între pinii dispozitivelor de circuit de mare viteză, cu atât mai bine.
Așa-numita „cu cât mai puține alternanțe interstrat de cabluri, cu atât mai bine” înseamnă că cu cât sunt mai puține găuri utilizate în conectarea componentelor, cu atât mai bine. S-a măsurat că o gaură poate aduce aproximativ 0,5pf de capacitate distribuită, rezultând o creștere semnificativă a întârzierii circuitului, reducerea numărului de găuri poate îmbunătăți semnificativ viteza
e)Observați interferența încrucișată paralelă
Cablarea semnalului de mare viteză ar trebui să acorde atenție „interferenței încrucișate” introduse de cablurile paralele pe distanțe scurte ale liniei de semnal. Dacă distribuția paralelă nu poate fi evitată, o zonă mare de „sol” poate fi aranjată pe partea opusă a liniei de semnal paralele pentru a reduce foarte mult interferența.
f)Evitați ramurile și cioturile
Cablajul de semnal de mare viteză ar trebui să evite ramificarea sau formarea Stubului.
Butucii au un efect mare asupra impedanței și pot cauza reflectarea semnalului și depășirea, așa că, de obicei, ar trebui să evităm cioturile și ramurile în design.
Cablajul Daisy Chain va reduce impactul asupra semnalului.
g)Liniile de semnal merg pe podea interioară cât mai departe posibil
Linia de semnal de înaltă frecvență mersul pe suprafață este ușor de a produce radiații electromagnetice mari și, de asemenea, ușor de a fi interferat de radiații sau factori electromagnetici externi.
Linia de semnal de înaltă frecvență este direcționată între sursa de alimentare și firul de masă, prin absorbția undei electromagnetice de către sursa de alimentare și stratul inferior, radiația generată va fi mult redusă.