В процессе обучения проектированию высокоскоростных печатных плат перекрестные помехи являются важной концепцией, которую необходимо освоить. Это основной путь распространения электромагнитных помех. Маршрутизируются асинхронные сигнальные линии, линии управления и порты ввода-вывода. Перекрестные помехи могут привести к ненормальному функционированию цепей или компонентов.
Перекрестные помехи
Относится к нежелательным шумовым помехам соседних линий передачи из-за электромагнитной связи при распространении сигнала по линии передачи. Эти помехи вызваны взаимной индуктивностью и взаимной емкостью между линиями передачи. Параметры слоя печатной платы, расстояние между сигнальными линиями, электрические характеристики управляющего конца и приемного конца, а также метод завершения линии оказывают определенное влияние на перекрестные помехи.
Основными мерами по преодолению перекрестных помех являются:
Увеличьте расстояние между параллельными проводами и следуйте правилу 3W;
Вставьте заземленный изолирующий провод между параллельными проводами;
Уменьшите расстояние между слоем проводки и плоскостью заземления.
Чтобы уменьшить перекрестные помехи между строками, межстрочный интервал должен быть достаточно большим. Когда расстояние между центрами линий не менее чем в 3 раза превышает ширину линии, 70% электрического поля может сохраняться без взаимных помех, что называется правилом 3 Вт. Если вы хотите добиться 98% электрического поля, не мешая друг другу, вы можете использовать расстояние 10 Вт.
Примечание. В реальной конструкции печатной платы правило 3 Вт не может полностью удовлетворить требования по предотвращению перекрестных помех.
Способы избежать перекрестных помех в печатной плате
Чтобы избежать перекрестных помех в печатной плате, инженеры могут учитывать такие аспекты проектирования и компоновки печатной платы, как:
1. Классифицируйте серии логических устройств по функциям и держите структуру шины под строгим контролем.
2. Минимизируйте физическое расстояние между компонентами.
3. Высокоскоростные сигнальные линии и компоненты (например, кварцевые генераторы) должны находиться далеко от интерфейса межсоединения I/() и других зон, подверженных помехам и взаимодействию данных.
4. Обеспечьте правильное завершение высокоскоростной линии.
5. Избегайте длинных трасс, параллельных друг другу, и обеспечьте достаточное расстояние между дорожками, чтобы минимизировать индуктивную связь.
6. Разводка соседних слоев (микрополосковых или полосковых) должна быть перпендикулярна друг другу, чтобы предотвратить емкостную связь между слоями.
7. Уменьшите расстояние между сигналом и заземляющим слоем.
8. Сегментация и изоляция источников излучения с высоким уровнем шума (тактовые сигналы, ввод-вывод, высокоскоростное соединение), а различные сигналы распределяются по разным уровням.
9. Максимально увеличьте расстояние между сигнальными линиями, что может эффективно уменьшить емкостные перекрестные помехи.
10. Уменьшите индуктивность вывода, избегайте использования в цепи нагрузок с очень высоким и очень низким импедансом и постарайтесь стабилизировать сопротивление нагрузки аналоговой цепи между loQ и lokQ. Поскольку нагрузка с высоким импедансом увеличивает емкостные перекрестные помехи, при использовании нагрузки с очень высоким импедансом из-за более высокого рабочего напряжения емкостные перекрестные помехи будут увеличиваться, а при использовании нагрузки с очень низким импедансом из-за большого рабочего тока индуктивные перекрестные помехи будут увеличиваться. увеличивать.
11. Разместите высокоскоростной периодический сигнал на внутреннем слое печатной платы.
12. Используйте технологию согласования импеданса, чтобы обеспечить целостность сигнала сертификата BT и предотвратить перерегулирование.
13. Обратите внимание, что для сигналов с быстрым нарастающим фронтом (tr≤3ns) выполните обработку для защиты от перекрестных помех, например, заземление, и расположите несколько сигнальных линий, на которые влияют EFT1B или ESD и которые не были отфильтрованы на краю печатной платы. .
14. Используйте как можно больше заземляющего слоя. Сигнальная линия, использующая заземляющий слой, будет иметь затухание на 15–20 дБ по сравнению с сигнальной линией, не использующей заземляющий слой.
15. Сигнальные высокочастотные сигналы и чувствительные сигналы обрабатываются с помощью заземления, а использование технологии заземления в двойной панели позволит достичь затухания на 10-15 дБ.
16. Используйте симметричные, экранированные или коаксиальные провода.
17. Фильтруйте линии сигнала преследования и чувствительные линии.
18. Разумно установите слои и проводку, разумно установите слой проводки и расстояние между проводами, уменьшите длину параллельных сигналов, сократите расстояние между сигнальным слоем и плоским слоем, увеличьте расстояние между сигнальными линиями и уменьшите длину параллельных сигнальные линии (в пределах критического диапазона длины). Эти меры могут эффективно уменьшить перекрестные помехи.