Paano haharapin ang PCB signal crossing divider line?

Sa proseso ng disenyo ng PCB, ang dibisyon ng power plane o ang dibisyon ng ground plane ay hahantong sa hindi kumpletong eroplano. Sa ganitong paraan, kapag ang signal ay naruta, ang reference plane nito ay aabot mula sa isang power plane patungo sa isa pang power plane. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na signal span division.

p2

 

p3

Schematic diagram ng cross-segmentation phenomena
 
Cross segmentation, para sa mababang bilis ng signal ay maaaring walang kaugnayan, ngunit sa mataas na bilis ng digital signal system, ang mataas na bilis ng signal ay tumatagal ng reference na eroplano bilang landas sa pagbabalik, iyon ay, ang landas ng pagbabalik. Kapag ang reference plane ay hindi kumpleto, ang mga sumusunod na masamang epekto ay magaganap: ang cross-segmentation ay maaaring hindi nauugnay para sa mga low-speed signal, ngunit sa high-speed digital signal system, ang mga high-speed signal ay kunin ang reference plane bilang pabalik na landas, na ay, ang landas ng pagbabalik. Kapag hindi kumpleto ang reference plane, magaganap ang mga sumusunod na masamang epekto:
l Impedance discontinuity na nagreresulta sa wire running;
l Madaling magdulot ng crosstalk sa pagitan ng mga signal;
l Nagdudulot ito ng mga pagmuni-muni sa pagitan ng mga signal;
l Ang output waveform ay madaling mag-oscillate sa pamamagitan ng pagtaas ng loop area ng kasalukuyang at ang inductance ng loop.
l Ang radiation interference sa espasyo ay tumaas at ang magnetic field sa kalawakan ay madaling maapektuhan.
l Palakihin ang posibilidad ng magnetic coupling sa iba pang mga circuit sa board;
l Ang mataas na dalas na pagbaba ng boltahe sa loop inductor ay bumubuo sa common-mode radiation source, na nabuo sa pamamagitan ng panlabas na cable.
 
Samakatuwid, ang mga kable ng PCB ay dapat na malapit sa isang eroplano hangga't maaari, at iwasan ang cross-division. Kung kinakailangan na tumawid sa dibisyon o hindi maaaring malapit sa ground plane ng kuryente, ang mga kundisyong ito ay pinapayagan lamang sa mababang linya ng signal.
 
Pagproseso sa mga partisyon sa disenyo
Kung ang cross-division ay hindi maiiwasan sa disenyo ng PCB, paano ito haharapin? Sa kasong ito, kailangang ayusin ang pagse-segment upang makapagbigay ng maikling daanan ng pagbalik para sa signal. Kasama sa mga karaniwang pamamaraan ng pagproseso ang pagdaragdag ng mending capacitor at pagtawid sa wire bridge.
l Stiching Capacitor
Ang isang 0402 o 0603 ceramic capacitor na may kapasidad na 0.01uF o 0.1uF ay karaniwang inilalagay sa signal cross section. Kung pinahihintulutan ng espasyo, maaaring magdagdag ng ilan pang mga naturang capacitor.
Kasabay nito, subukang tiyakin na ang signal wire ay nasa saklaw ng 200mil sewing capacitance, at mas maliit ang distansya, mas mabuti; Ang mga network sa magkabilang dulo ng capacitor ayon sa pagkakabanggit ay tumutugma sa mga network ng reference plane kung saan dumadaan ang mga signal. Tingnan ang mga network na konektado sa magkabilang dulo ng capacitor sa figure sa ibaba. Ang dalawang magkaibang network na naka-highlight sa dalawang kulay ay:
p4
lTulay sa kawad
Karaniwang "proseso sa lupa" ang signal sa buong dibisyon sa layer ng signal, at maaari ding iba pang mga linya ng signal ng network, ang linya ng "lupa" na kasing kapal hangga't maaari.

 

 

Mga kasanayan sa high speed signal wiring
a)multilayer na pagkakaugnay
Mataas na bilis ng signal routing circuit madalas ay may mataas na integration, mataas na mga kable density, ang paggamit ng multilayer board ay hindi lamang kinakailangan para sa mga kable, ngunit din ng isang epektibong paraan upang mabawasan ang pagkagambala.
 
Ang makatwirang pagpili ng mga layer ay maaaring lubos na mabawasan ang laki ng printing board, maaaring ganap na magamit ang intermediate na layer upang itakda ang kalasag, mas mahusay na mapagtanto ang malapit na saligan, maaaring epektibong mabawasan ang parasitic inductance, maaaring epektibong paikliin ang haba ng paghahatid ng signal , ay maaaring lubos na mabawasan ang cross interference sa pagitan ng mga signal, atbp.
b)Ang hindi gaanong baluktot ang tingga, mas mabuti
Ang mas kaunting lead na baluktot sa pagitan ng mga pin ng mga high-speed circuit device, mas mabuti.
Ang mga wiring lead ng high-speed signal routing circuit ay gumagamit ng buong tuwid na linya at kailangang lumiko, na maaaring gamitin bilang 45° polyline o arc turning. Ang kinakailangang ito ay ginagamit lamang upang mapabuti ang lakas ng hawak ng steel foil sa low-frequency circuit.
Sa mga high-speed circuit, ang pagtugon sa pangangailangang ito ay maaaring mabawasan ang transmission at coupling ng mga high-speed signal, at mabawasan ang radiation at reflection ng mga signal.
c)Ang mas maikli ang lead, mas mabuti
Ang mas maikli ang lead sa pagitan ng mga pin ng high-speed signal routing circuit device, mas mabuti.
Kung mas mahaba ang lead, mas malaki ang ipinamahagi na inductance at capacitance value, na magkakaroon ng maraming impluwensya sa pagpasa ng signal ng high-frequency ng system, ngunit binabago din ang katangian ng impedance ng circuit, na nagreresulta sa pagmuni-muni at oscillation ng system.
d)Ang mas kaunting mga alternation sa pagitan ng mga lead layer, mas mabuti
Ang mas kaunting interlayer alternation sa pagitan ng mga pin ng high-speed circuit device, mas mabuti.
Ang tinatawag na "mas kaunting interlayer na paghahalili ng mga lead, mas mabuti" ay nangangahulugan na ang mas kaunting mga butas na ginagamit sa koneksyon ng mga bahagi, mas mabuti. Nasusukat na ang isang butas ay maaaring magdala ng humigit-kumulang 0.5pf ng distributed capacitance, na nagreresulta sa isang makabuluhang pagtaas sa pagkaantala ng circuit, ang pagbawas sa bilang ng mga butas ay maaaring makabuluhang mapabuti ang bilis
e)Tandaan ang parallel cross interference
Ang mga high-speed signal wiring ay dapat bigyang-pansin ang "cross interference" na ipinakilala ng linya ng signal na short distance parallel wiring. Kung hindi maiiwasan ang parallel distribution, ang isang malaking lugar ng "ground" ay maaaring ayusin sa tapat ng parallel signal line upang lubos na mabawasan ang interference.
f)Iwasan ang mga sanga at tuod
Ang mga high-speed signal wiring ay dapat na maiwasan ang pagsanga o pagbuo ng Stub.
Ang mga tuod ay may malaking epekto sa impedance at maaaring maging sanhi ng pagmuni-muni ng signal at overshoot, kaya dapat nating iwasan ang mga tuod at sanga sa disenyo.
Ang Daisy chain wiring ay magbabawas sa epekto sa signal.
g)Ang mga linya ng signal ay papunta sa panloob na palapag hangga't maaari
Ang high frequency signal line na naglalakad sa ibabaw ay madaling makagawa ng malaking electromagnetic radiation, at madaling magambala ng panlabas na electromagnetic radiation o mga kadahilanan.
Ang mataas na dalas na linya ng signal ay iruruta sa pagitan ng power supply at ground wire, sa pamamagitan ng pagsipsip ng electromagnetic wave ng power supply at sa ilalim na layer, ang radiation na nabuo ay mas mababawasan.