ในกระบวนการออกแบบ PCB การแบ่งระนาบพลังงานหรือการแบ่งระนาบพื้นจะนำไปสู่ระนาบที่ไม่สมบูรณ์ ด้วยวิธีนี้เมื่อส่งสัญญาณระนาบอ้างอิงจะขยายจากระนาบพลังงานหนึ่งไปยังระนาบพลังงานอื่น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการแบ่งสัญญาณ
แผนผังไดอะแกรมของปรากฏการณ์ข้ามการแบ่งแยก
การแบ่งส่วนข้ามสำหรับสัญญาณความเร็วต่ำอาจไม่มีความสัมพันธ์ แต่ในระบบสัญญาณดิจิตอลความเร็วสูงสัญญาณความเร็วสูงจะใช้ระนาบอ้างอิงเป็นเส้นทางกลับนั่นคือเส้นทางการส่งคืน เมื่อระนาบอ้างอิงไม่สมบูรณ์ผลกระทบต่อไปนี้จะเกิดขึ้น: การแบ่งส่วนข้ามอาจไม่เกี่ยวข้องกับสัญญาณความเร็วต่ำ แต่ในระบบสัญญาณดิจิตอลความเร็วสูงสัญญาณความเร็วสูงใช้ระนาบอ้างอิงเป็นเส้นทางกลับนั่นคือเส้นทางการกลับมา เมื่อระนาบอ้างอิงไม่สมบูรณ์ผลกระทบต่อไปนี้จะเกิดขึ้น:
l ความไม่ต่อเนื่องอิมพีแดนซ์ส่งผลให้สายไฟไหล;
l ง่ายที่จะทำให้เกิด crosstalk ระหว่างสัญญาณ;
l มันทำให้เกิดการสะท้อนระหว่างสัญญาณ;
l รูปคลื่นเอาท์พุทนั้นง่ายต่อการแกว่งโดยการเพิ่มพื้นที่วนรอบของกระแสและการเหนี่ยวนำของลูป
l การรบกวนรังสีไปยังพื้นที่เพิ่มขึ้นและสนามแม่เหล็กในอวกาศได้รับผลกระทบอย่างง่ายดาย
l เพิ่มความเป็นไปได้ของการมีเพศสัมพันธ์แม่เหล็กกับวงจรอื่น ๆ บนกระดาน
l แรงดันไฟฟ้าความถี่สูงลดลงบนตัวเหนี่ยวนำลูปถือเป็นแหล่งรังสีโหมดทั่วไปซึ่งสร้างขึ้นผ่านสายเคเบิลภายนอก
ดังนั้นการเดินสาย PCB ควรอยู่ใกล้กับเครื่องบินให้มากที่สุดและหลีกเลี่ยงการแบ่งข้าม หากจำเป็นต้องข้ามการแบ่งหรือไม่สามารถอยู่ใกล้ระนาบพื้นดินเงื่อนไขเหล่านี้ได้รับอนุญาตในสายสัญญาณความเร็วต่ำเท่านั้น
การประมวลผลข้ามพาร์ทิชันในการออกแบบ
หากการแบ่งข้ามเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการออกแบบ PCB วิธีจัดการกับมันอย่างไร? ในกรณีนี้การแบ่งส่วนจะต้องแก้ไขเพื่อให้เส้นทางส่งคืนสั้น ๆ สำหรับสัญญาณ วิธีการประมวลผลทั่วไปรวมถึงการเพิ่มตัวเก็บประจุซ่อมแซมและข้ามสะพานลวด
l ตัวเก็บประจุ
ตัวเก็บประจุเซรามิก 0402 หรือ 0603 ที่มีความจุ 0.01UF หรือ 0.1UF มักจะอยู่ที่ส่วนของสัญญาณ หากอนุญาตให้มีพื้นที่ว่างสามารถเพิ่มตัวเก็บประจุดังกล่าวได้อีกหลายตัว
ในเวลาเดียวกันลองตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายสัญญาณอยู่ในช่วงของความจุเย็บผ้า 200mil และระยะทางที่เล็กกว่า เครือข่ายที่ปลายทั้งสองของตัวเก็บประจุตามลำดับสอดคล้องกับเครือข่ายของระนาบอ้างอิงซึ่งสัญญาณผ่าน ดูเครือข่ายที่เชื่อมต่อที่ปลายทั้งสองของตัวเก็บประจุในรูปด้านล่าง เครือข่ายที่แตกต่างกันสองเครือข่ายที่เน้นสองสีคือ:
lสะพานข้ามลวด
เป็นเรื่องปกติที่จะ“ กระบวนการภาคพื้นดิน” สัญญาณทั่วทั้งการแบ่งในเลเยอร์สัญญาณและอาจเป็นสายสัญญาณเครือข่ายอื่น ๆ เส้น“ กราวด์” หนาที่สุดเท่าที่จะทำได้
ทักษะการเดินสายสัญญาณความเร็วสูง
a)การเชื่อมต่อหลายชั้น
วงจรการกำหนดเส้นทางสัญญาณความเร็วสูงมักจะมีการรวมกันสูงความหนาแน่นของการเดินสายสูงการใช้บอร์ดหลายชั้นไม่เพียง แต่จำเป็นสำหรับการเดินสายเท่านั้น แต่ยังเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดการรบกวน
การเลือกเลเยอร์ที่เหมาะสมสามารถลดขนาดของบอร์ดการพิมพ์ได้อย่างมากสามารถใช้ประโยชน์จากชั้นกลางเพื่อตั้งค่าโล่ได้ดีขึ้นสามารถตระหนักถึงการต่อสายดินใกล้เคียงได้ดีขึ้นสามารถลดการเหนี่ยวนำของกาฝากได้อย่างมีประสิทธิภาพ
b)ยิ่งนำไปน้อยก็ยิ่งดีเท่านั้น
การโค้งงอที่นำไปสู่ระหว่างพินของอุปกรณ์วงจรความเร็วสูงน้อยกว่า
ตะกั่วสายไฟของวงจรการกำหนดเส้นทางสัญญาณความเร็วสูงใช้เส้นตรงเต็มและจำเป็นต้องหมุนซึ่งสามารถใช้เป็นโพลีไลน์ 45 °หรือการหมุนส่วนโค้ง ข้อกำหนดนี้ใช้เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของการถือฟอยล์เหล็กในวงจรความถี่ต่ำ
ในวงจรความเร็วสูงการตอบสนองความต้องการนี้สามารถลดการส่งสัญญาณและการมีเพศสัมพันธ์ของสัญญาณความเร็วสูงและลดการแผ่รังสีและการสะท้อนของสัญญาณ
c)ยิ่งนำไปยังดียิ่งดี
ยิ่งนำไปสู่การสั้นลงระหว่างพินของอุปกรณ์วงจรสัญญาณความเร็วสูงที่ดีกว่า
ยิ่งนำไปสู่ความยาวของการเหนี่ยวนำและค่าความจุที่มีขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อสัญญาณความถี่สูงของระบบ แต่ยังเปลี่ยนความต้านทานลักษณะของวงจรส่งผลให้เกิดการสะท้อนและการสั่นของระบบ
d)การสลับน้อยลงระหว่างเลเยอร์ตะกั่วก็ยิ่งดีเท่านั้น
การสลับ interlayer น้อยกว่าระหว่างพินของอุปกรณ์วงจรความเร็วสูงยิ่งดี
สิ่งที่เรียกว่า มีการวัดว่าหนึ่งหลุมสามารถนำความจุแบบกระจายได้ประมาณ 0.5pf ส่งผลให้การหน่วงเวลาของวงจรเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญการลดจำนวนหลุมสามารถปรับปรุงความเร็วได้อย่างมีนัยสำคัญ
e)หมายเหตุการรบกวนข้ามแบบขนาน
การเดินสายสัญญาณความเร็วสูงควรให้ความสนใจกับ“ การรบกวนข้าม” ที่แนะนำโดยสายสัญญาณระยะสั้นแบบขนาน หากไม่สามารถหลีกเลี่ยงการกระจายแบบขนานได้พื้นที่ขนาดใหญ่ของ "พื้นดิน" สามารถจัดเรียงที่ด้านตรงข้ามของสายสัญญาณขนานเพื่อลดการรบกวนอย่างมาก
f)หลีกเลี่ยงกิ่งและตอไม้
การเดินสายสัญญาณความเร็วสูงควรหลีกเลี่ยงการแตกแขนงหรือสร้างต้นขั้ว
ตอไม้มีผลอย่างมากต่อความต้านทานและอาจทำให้เกิดการสะท้อนสัญญาณและ overshoot ดังนั้นเราควรหลีกเลี่ยงตอไม้และกิ่งไม้ในการออกแบบ
การเดินสายเชนเดซี่จะช่วยลดผลกระทบต่อสัญญาณ
g)สายสัญญาณไปที่พื้นด้านในให้มากที่สุด
สายสัญญาณความถี่สูงที่เดินบนพื้นผิวนั้นง่ายต่อการผลิตรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่และยังง่ายต่อการแทรกแซงด้วยรังสีหรือปัจจัยทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก
สายสัญญาณความถี่สูงจะถูกกำหนดเส้นทางระหว่างแหล่งจ่ายไฟและสายกราวด์ผ่านการดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยแหล่งจ่ายไฟและชั้นล่างรังสีที่สร้างขึ้นจะลดลงมาก