Trong quá trình thiết kế PCB, sự phân chia của mặt phẳng điện hoặc sự phân chia của mặt phẳng mặt đất sẽ dẫn đến mặt phẳng không hoàn chỉnh. Theo cách này, khi tín hiệu được định tuyến, mặt phẳng tham chiếu của nó sẽ kéo dài từ mặt phẳng nguồn này sang mặt phẳng nguồn khác. Hiện tượng này được gọi là phân chia nhịp tín hiệu.
Sơ đồ các hiện tượng phân đoạn chéo
Phân đoạn chéo, đối với tín hiệu tốc độ thấp có thể không có mối quan hệ, nhưng trong hệ thống tín hiệu số tốc độ cao, tín hiệu tốc độ cao lấy mặt phẳng tham chiếu làm đường trở lại, nghĩa là đường dẫn trở lại. Khi mặt phẳng tham chiếu không đầy đủ, các tác động bất lợi sau đây sẽ xảy ra: phân đoạn chéo có thể không liên quan đến các tín hiệu tốc độ thấp, nhưng trong các hệ thống tín hiệu số tốc độ cao, các tín hiệu tốc độ cao lấy mặt phẳng tham chiếu làm đường trở lại, nghĩa là đường trở lại. Khi mặt phẳng tham chiếu không đầy đủ, các hiệu ứng bất lợi sau đây sẽ xảy ra:
l Sự gián đoạn trở kháng dẫn đến chạy dây;
Tôi dễ dàng gây nhiễu xuyên âm giữa các tín hiệu;
l Nó gây ra sự phản ánh giữa các tín hiệu;
l Dạng sóng đầu ra rất dễ dao động bằng cách tăng diện tích vòng lặp của dòng điện và độ tự cảm của vòng lặp.
l Sự can thiệp bức xạ vào không gian được tăng lên và từ trường trong không gian dễ bị ảnh hưởng.
l Tăng khả năng khớp nối từ tính với các mạch khác trên bảng;
l Điện áp tần số cao trên cuộn cảm vòng lặp tạo thành nguồn bức xạ chế độ chung, được tạo ra thông qua cáp bên ngoài.
Do đó, dây PCB nên càng gần mặt phẳng càng tốt và tránh phân chia chéo. Nếu cần phải vượt qua sự phân chia hoặc không thể ở gần mặt phẳng điện, các điều kiện này chỉ được phép trong đường tín hiệu tốc độ thấp.
Xử lý trên các phân vùng trong thiết kế
Nếu phân chia chéo là không thể tránh khỏi trong thiết kế PCB, làm thế nào để đối phó với nó? Trong trường hợp này, phân đoạn cần được sửa đổi để cung cấp một đường dẫn trả lại ngắn cho tín hiệu. Các phương pháp xử lý phổ biến bao gồm thêm tụ điện và băng qua cầu dây.
l Tụ điện Stiching
Một tụ điện gốm 0402 hoặc 0603 có dung tích 0,01UF hoặc 0,1UF thường được đặt ở mặt cắt tín hiệu. Nếu không gian cho phép, một số tụ điện như vậy có thể được thêm vào.
Đồng thời, cố gắng đảm bảo rằng dây tín hiệu nằm trong phạm vi điện dung may 200mil và khoảng cách càng nhỏ thì càng tốt; Các mạng ở cả hai đầu của tụ điện tương ứng với các mạng của mặt phẳng tham chiếu mà các tín hiệu đi qua. Xem các mạng được kết nối ở cả hai đầu của tụ điện trong hình bên dưới. Hai mạng khác nhau được tô sáng trong hai màu là:
lCầu trên dây
Người ta thường xử lý mặt đất trên mặt đất, tín hiệu trên lớp phân chia trong lớp tín hiệu và cũng có thể là các dòng tín hiệu mạng khác, dòng đất nối đất càng dày càng tốt
Kỹ năng nối dây tín hiệu tốc độ cao
Một)Kết nối nhiều lớp
Mạch định tuyến tín hiệu tốc độ cao thường có tích hợp cao, mật độ dây cao, sử dụng bảng đa lớp không chỉ cần thiết cho hệ thống dây điện, mà còn là một phương tiện hiệu quả để giảm nhiễu.
Lựa chọn hợp lý của các lớp có thể làm giảm đáng kể kích thước của bảng in, có thể sử dụng đầy đủ lớp trung gian để đặt tấm chắn, có thể nhận ra tốt hơn nền tảng gần đó, có thể làm giảm hiệu quả độ tự cảm ký sinh, có thể rút ngắn hiệu quả độ dài truyền của tín hiệu, có thể làm giảm đáng kể giao thoa giữa các tín hiệu, v.v.
b)Càng ít uốn cong, càng tốt
Việc uốn cong ít hơn giữa các chân của các thiết bị mạch tốc độ cao thì càng tốt.
Dây dẫn dây của mạch định tuyến tín hiệu tốc độ cao áp dụng đường thẳng đầy đủ và cần phải quay, có thể được sử dụng dưới dạng polyline hoặc vòng cung 45 °. Yêu cầu này chỉ được sử dụng để cải thiện sức mạnh giữ của lá thép trong mạch tần số thấp.
Trong các mạch tốc độ cao, đáp ứng yêu cầu này có thể làm giảm việc truyền và ghép các tín hiệu tốc độ cao, và giảm bức xạ và phản xạ của tín hiệu.
c)Chất dẫn càng ngắn, càng tốt
Chất dẫn càng ngắn giữa các chân của thiết bị định tuyến tín hiệu tốc độ cao thì càng tốt.
Dây dẫn càng dài, giá trị điện dung và độ tự cảm phân tán càng lớn, sẽ có rất nhiều ảnh hưởng đến tín hiệu tần số cao của hệ thống, nhưng cũng thay đổi trở kháng đặc trưng của mạch, dẫn đến phản xạ và dao động của hệ thống.
d)Sự thay thế ít hơn giữa các lớp chì, càng tốt
Sự thay thế xen kẽ giữa các chân của các thiết bị mạch tốc độ cao thì càng tốt.
Cái gọi là những người thay thế khách hàng tiềm năng ít hơn, thì càng tốt, có nghĩa là ít lỗ hổng được sử dụng trong kết nối của các thành phần thì càng tốt. Người ta đã đo lường rằng một lỗ có thể mang lại khoảng 0,5pf điện dung phân tán, dẫn đến sự gia tăng đáng kể độ trễ mạch, giảm số lượng lỗ có thể cải thiện đáng kể tốc độ
e)Lưu ý nhiễu chéo song song
Dây dẫn tín hiệu tốc độ cao nên chú ý đến nhiễu chéo trên đường được giới thiệu bởi đường dây song song khoảng cách ngắn. Nếu không thể tránh được phân phối song song, có thể sắp xếp một diện tích lớn của mặt đất trên mặt đất ở phía đối diện của đường tín hiệu song song để giảm đáng kể sự can thiệp.
f)Tránh các nhánh và gốc cây
Dây tín hiệu tốc độ cao nên tránh phân nhánh hoặc hình thành cuống.
Các gốc cây có ảnh hưởng lớn đến trở kháng và có thể gây ra sự phản xạ tín hiệu và vượt quá, vì vậy chúng ta thường nên tránh các gốc cây và nhánh trong thiết kế.
Hệ thống dây xích Daisy sẽ làm giảm tác động đến tín hiệu.
g)Các đường tín hiệu đi lên sàn bên trong càng xa càng tốt
Đường tín hiệu tần số cao đi trên bề mặt rất dễ tạo ra bức xạ điện từ lớn, và cũng dễ bị can thiệp bởi các yếu tố hoặc bức xạ điện từ bên ngoài.
Đường tín hiệu tần số cao được định tuyến giữa nguồn điện và dây mặt đất, thông qua sự hấp thụ của sóng điện từ bởi nguồn điện và lớp dưới cùng, bức xạ được tạo ra sẽ giảm nhiều.