ในกระบวนการเรียนรู้การออกแบบ PCB ความเร็วสูง crosstalk เป็นแนวคิดสำคัญที่ต้องเชี่ยวชาญ เป็นวิธีหลักในการแพร่กระจายของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า สายสัญญาณแบบอะซิงโครนัส สายควบคุม และพอร์ต I\O ถูกกำหนดเส้นทาง Crosstalk อาจทำให้เกิดการทำงานที่ผิดปกติของวงจรหรือส่วนประกอบต่างๆ

ครอสทอล์ค

หมายถึงการรบกวนสัญญาณรบกวนแรงดันไฟฟ้าที่ไม่พึงประสงค์ของสายส่งที่อยู่ติดกันเนื่องจากการมีเพศสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อสัญญาณแพร่กระจายบนสายส่ง การรบกวนนี้เกิดจากการเหนี่ยวนำร่วมกันและความจุร่วมกันระหว่างสายส่ง พารามิเตอร์ของชั้น PCB ระยะห่างระหว่างสายสัญญาณ ลักษณะทางไฟฟ้าของส่วนปลายด้านขับและส่วนรับ และวิธีการสิ้นสุดสาย ล้วนมีผลกระทบต่อ crosstalk

มาตรการหลักในการเอาชนะ crosstalk คือ:

เพิ่มระยะห่างของสายไฟแบบขนานและปฏิบัติตามกฎ 3W

ใส่สายแยกที่ต่อสายดินระหว่างสายขนาน

ลดระยะห่างระหว่างชั้นสายไฟและระนาบกราวด์

เพื่อลด crosstalk ระหว่างบรรทัด ระยะห่างระหว่างบรรทัดควรมีขนาดใหญ่เพียงพอ เมื่อระยะห่างระหว่างกึ่งกลางเส้นไม่น้อยกว่า 3 เท่าของความกว้างของเส้น สนามไฟฟ้า 70% จะถูกเก็บไว้โดยไม่มีการรบกวนซึ่งกันและกัน ซึ่งเรียกว่ากฎ 3W หากคุณต้องการได้รับสนามไฟฟ้า 98% โดยไม่รบกวนกัน คุณสามารถใช้ระยะห่าง 10W

หมายเหตุ: ในการออกแบบ PCB จริง กฎ 3W ไม่สามารถตอบสนองข้อกำหนดในการหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนได้อย่างสมบูรณ์

วิธีหลีกเลี่ยง crosstalk ใน PCB

เพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณรบกวนใน PCB วิศวกรสามารถพิจารณาจากแง่มุมต่างๆ ของการออกแบบและเค้าโครง PCB เช่น:

1. จำแนกชุดอุปกรณ์ลอจิกตามฟังก์ชันและรักษาโครงสร้างบัสให้อยู่ภายใต้การควบคุมที่เข้มงวด

2. ลดระยะห่างทางกายภาพระหว่างส่วนประกอบให้เหลือน้อยที่สุด

3. สายสัญญาณความเร็วสูงและส่วนประกอบ (เช่น คริสตัลออสซิลเลเตอร์) ควรอยู่ห่างจากอินเทอร์เฟซการเชื่อมต่อ I/() และพื้นที่อื่นๆ ที่ไวต่อการรบกวนข้อมูลและการมีเพศสัมพันธ์

4. จัดให้มีการสิ้นสุดที่ถูกต้องสำหรับสายความเร็วสูง

5. หลีกเลี่ยงร่องรอยระยะไกลที่ขนานกัน และจัดให้มีระยะห่างเพียงพอระหว่างร่องรอยเพื่อลดการมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำให้เหลือน้อยที่สุด

6. การเดินสายไฟบนชั้นที่อยู่ติดกัน (ไมโครสตริปหรือสตริปไลน์) ควรตั้งฉากกันเพื่อป้องกันการเชื่อมต่อแบบคาปาซิทีฟระหว่างชั้นต่างๆ

7. ลดระยะห่างระหว่างสัญญาณกับระนาบกราวด์

8. การแบ่งส่วนและการแยกแหล่งกำเนิดเสียงรบกวนสูง (นาฬิกา, I/O, การเชื่อมต่อความเร็วสูง) และสัญญาณต่างๆ จะถูกกระจายในชั้นต่างๆ

9. เพิ่มระยะห่างระหว่างสายสัญญาณให้มากที่สุด ซึ่งสามารถลด crosstalk แบบ capacitive ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

10. ลดการเหนี่ยวนำตะกั่ว หลีกเลี่ยงการใช้โหลดอิมพีแดนซ์สูงมากและโหลดอิมพีแดนซ์ต่ำมากในวงจร และพยายามรักษาเสถียรภาพโหลดอิมพีแดนซ์ของวงจรแอนะล็อกระหว่าง loQ และ lokQ เนื่องจากโหลดอิมพีแดนซ์สูงจะเพิ่มครอสทอล์คแบบคาปาซิทีฟ เมื่อใช้โหลดอิมพีแดนซ์สูงมาก เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงกว่า ครอสทอล์คแบบคาปาซิทีฟจะเพิ่มขึ้น และเมื่อใช้โหลดอิมพีแดนซ์ต่ำมาก เนื่องจากกระแสไฟทำงานขนาดใหญ่ อินดัคทีฟครอสทอล์คจะ เพิ่มขึ้น.

11. จัดเรียงสัญญาณความเร็วสูงเป็นระยะบนชั้นในของ PCB

12. ใช้เทคโนโลยีการจับคู่อิมพีแดนซ์เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณใบรับรอง BT มีความสมบูรณ์และป้องกันการโอเวอร์ช็อต

13. โปรดทราบว่าสำหรับสัญญาณที่มีขอบที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (tr≤3ns) ให้ดำเนินการป้องกันสัญญาณรบกวน เช่น กราวด์ตัด และจัดเรียงสายสัญญาณบางส่วนที่ถูกรบกวนโดย EFT1B หรือ ESD และไม่ได้ถูกกรองบนขอบของ PCB .

14. ใช้ระนาบกราวด์ให้มากที่สุด สายสัญญาณที่ใช้ระนาบกราวด์จะได้รับการลดทอนลง 15-20dB เมื่อเทียบกับสายสัญญาณที่ไม่ใช้ระนาบกราวด์

15. สัญญาณสัญญาณความถี่สูงและสัญญาณละเอียดอ่อนได้รับการประมวลผลด้วยกราวด์ และการใช้เทคโนโลยีกราวด์ในแผงคู่จะทำให้ได้การลดทอน 10-15dB

16. ใช้สายไฟสมดุล สายไฟหุ้มฉนวน หรือสายโคแอกเซียล

17. กรองสายสัญญาณการคุกคามและสายที่มีความละเอียดอ่อน

18. กำหนดชั้นและการเดินสายไฟให้เหมาะสม กำหนดชั้นการเดินสายไฟและระยะห่างของสายไฟให้เหมาะสม ลดความยาวของสัญญาณแบบขนาน ลดระยะห่างระหว่างชั้นสัญญาณและชั้นระนาบ เพิ่มระยะห่างของเส้นสัญญาณ และลดความยาวของขนาน สายสัญญาณ (ภายในช่วงความยาววิกฤติ) มาตรการเหล่านี้สามารถลดสัญญาณรบกวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ