PCB tasarımı sürecinde güç düzleminin bölünmesi veya yer düzleminin bölünmesi eksik düzleme yol açacaktır. Bu şekilde, sinyal yönlendirildiğinde referans düzlemi bir güç düzleminden diğer bir güç düzlemine kadar uzanacaktır. Bu olguya sinyal aralığı bölünmesi denir.
Çapraz bölümleme fenomeninin şematik diyagramı
Düşük hızlı sinyal için çapraz segmentasyonun hiçbir ilişkisi olmayabilir, ancak yüksek hızlı dijital sinyal sisteminde yüksek hızlı sinyal, dönüş yolu, yani dönüş yolu olarak referans düzlemini alır. Referans düzlemi eksik olduğunda, aşağıdaki olumsuz etkiler ortaya çıkacaktır: çapraz bölümleme düşük hızlı sinyaller için geçerli olmayabilir, ancak yüksek hızlı dijital sinyal sistemlerinde yüksek hızlı sinyaller, dönüş yolu olarak referans düzlemini alır; yani dönüş yolu. Referans düzlemi eksik olduğunda aşağıdaki olumsuz etkiler ortaya çıkacaktır:
l Kablo akışına neden olan empedans süreksizliği;
l Sinyaller arasında karışmaya neden olmak kolaydır;
l Sinyaller arasında yansımalara neden olur;
l Çıkış dalga biçiminin, akımın döngü alanını ve döngünün endüktansını artırarak salınması kolaydır.
l Uzaya radyasyon girişimi artar ve uzaydaki manyetik alan kolaylıkla etkilenir.
l Karttaki diğer devrelerle manyetik bağlantı olasılığını artırın;
l Döngü indüktöründeki yüksek frekanslı voltaj düşüşü, harici kablo aracılığıyla üretilen ortak modlu radyasyon kaynağını oluşturur.
Bu nedenle PCB kablolaması mümkün olduğu kadar düzleme yakın olmalı ve çapraz bölünmeden kaçınılmalıdır. Bölmeyi geçmek gerekiyorsa veya güç yer düzlemine yakın olamıyorsa, bu koşullara yalnızca düşük hızlı sinyal hattında izin verilir.
Tasarımda bölümler arası işleme
PCB tasarımında çapraz bölünme kaçınılmazsa bununla nasıl başa çıkılır? Bu durumda, sinyale kısa bir dönüş yolu sağlamak için segmentasyonun onarılması gerekir. Yaygın işleme yöntemleri arasında tamir kapasitörünün eklenmesi ve tel köprünün geçilmesi yer alır.
ben Dikiş Kondansatörü
0,01uF veya 0,1uF kapasiteli 0402 veya 0603 seramik kapasitör genellikle sinyal kesitine yerleştirilir. Alan izin verirse, bu tür birkaç kapasitör daha eklenebilir.
Aynı zamanda, sinyal kablosunun 200mil dikiş kapasitesi aralığında olmasını sağlamaya çalışın; mesafe ne kadar küçük olursa o kadar iyidir; Kapasitörün her iki ucundaki ağlar sırasıyla sinyallerin geçtiği referans düzleminin ağlarına karşılık gelir. Aşağıdaki şekilde kapasitörün her iki ucuna bağlı ağlara bakın. İki renkle vurgulanan iki farklı ağ şunlardır:
benTel üzerinden köprü
Sinyal katmanındaki bölüm boyunca sinyalin "topraklanması" yaygındır ve aynı zamanda diğer ağ sinyal hatları da olabilir, "toprak" hattı mümkün olduğu kadar kalındır
Yüksek hızlı sinyal kablolama becerileri
A)çok katmanlı ara bağlantı
Yüksek hızlı sinyal yönlendirme devresi genellikle yüksek entegrasyona, yüksek kablolama yoğunluğuna sahiptir; çok katmanlı kartın kullanılması yalnızca kablolama için gerekli değildir, aynı zamanda paraziti azaltmak için de etkili bir araçtır.
Makul katman seçimi, baskı tahtasının boyutunu büyük ölçüde azaltabilir, kalkanı ayarlamak için ara katmanı tam olarak kullanabilir, yakındaki topraklamayı daha iyi gerçekleştirebilir, parazitik endüktansı etkili bir şekilde azaltabilir, sinyalin iletim uzunluğunu etkili bir şekilde kısaltabilir , sinyaller vb. arasındaki çapraz girişimi büyük ölçüde azaltabilir.
B)Kurşun ne kadar az bükülürse o kadar iyidir
Yüksek hızlı devre cihazlarının pinleri arasında ne kadar az kurşun bükülmesi olursa o kadar iyidir.
Yüksek hızlı sinyal yönlendirme devresinin kablo bağlantı kablosu tam düz çizgiyi benimser ve dönmesi gerekir; bu, 45° çoklu çizgi veya yay dönüşü olarak kullanılabilir. Bu gereklilik yalnızca düşük frekanslı devrede çelik folyonun tutma mukavemetini arttırmak için kullanılır.
Yüksek hızlı devrelerde bu gereksinimin karşılanması, yüksek hızlı sinyallerin iletimini ve eşleşmesini azaltabilir ve sinyallerin radyasyonunu ve yansımasını azaltabilir.
C)Yol ne kadar kısa olursa o kadar iyi
Yüksek hızlı sinyal yönlendirme devresi cihazının pinleri arasındaki uç ne kadar kısa olursa o kadar iyidir.
Uç ne kadar uzun olursa, dağıtılmış endüktans ve kapasitans değeri de o kadar büyük olur; bu, sistemin yüksek frekanslı sinyal geçişini çok fazla etkiler, aynı zamanda devrenin karakteristik empedansını da değiştirerek sistemin yansımasına ve salınımına neden olur.
D)Kurşun katmanları arasında ne kadar az değişim olursa o kadar iyidir
Yüksek hızlı devre cihazlarının pinleri arasındaki katmanlar arası değişim ne kadar az olursa o kadar iyidir.
"Katmanların ara katman değişimi ne kadar az olursa o kadar iyi" olarak adlandırılan şey, bileşenlerin bağlantısında ne kadar az delik kullanılırsa o kadar iyi anlamına gelir. Bir deliğin yaklaşık 0,5 pf dağıtılmış kapasitans getirebildiği, devre gecikmesinde önemli bir artışa neden olduğu, delik sayısını azaltmanın hızı önemli ölçüde artırabildiği ölçülmüştür.
e)Paralel çapraz girişime dikkat edin
Yüksek hızlı sinyal kablolamasında, sinyal hattı kısa mesafeli paralel kablolamanın neden olduğu "çapraz girişime" dikkat edilmelidir. Paralel dağıtım kaçınılmazsa, paraziti büyük ölçüde azaltmak için paralel sinyal hattının karşı tarafında geniş bir "toprak" alanı düzenlenebilir.
F)Dallardan ve kütüklerden kaçının
Yüksek hızlı sinyal kablolamasında dallanma veya Stub oluşumu önlenmelidir.
Güdüklerin empedans üzerinde büyük etkisi vardır ve sinyalin yansımasına ve aşmaya neden olabilir, bu nedenle tasarımda genellikle güdüklerden ve dallanmalardan kaçınmalıyız.
Papatya zinciri kablolaması sinyal üzerindeki etkiyi azaltacaktır.
G)Sinyal hatları mümkün olduğunca iç kata kadar gidiyor
Yüzeyde yürüyen yüksek frekanslı sinyal hattının büyük elektromanyetik radyasyon üretmesi kolaydır ve ayrıca harici elektromanyetik radyasyon veya faktörlerden etkilenmesi de kolaydır.
Yüksek frekanslı sinyal hattı, güç kaynağı ile topraklama kablosu arasında, elektromanyetik dalganın güç kaynağı ve alt katman tarafından emilmesi yoluyla yönlendirilir, üretilen radyasyon büyük ölçüde azaltılacaktır.