U procesu dizajna PCB-a, podjela napojne ravni ili podjela zemaljske ravni će dovesti do nepotpune ravni.Na ovaj način, kada se signal usmjeri, njegova referentna ravan će se protezati od jedne ravni snage do druge ravni snage.Ovaj fenomen se naziva podjela raspona signala.
Šematski dijagram fenomena unakrsne segmentacije
Unakrsna segmentacija, za signal male brzine možda nema veze, ali u sistemu digitalnog signala velike brzine, signal velike brzine uzima referentnu ravan kao povratnu putanju, odnosno povratnu putanju.Kada je referentna ravan nepotpuna, javit će se sljedeći štetni efekti: unakrsna segmentacija možda nije relevantna za signale male brzine, ali u sistemima digitalnih signala velike brzine, signali velike brzine uzimaju referentnu ravninu kao povratnu putanju, da je, povratna putanja.Kada je referentna ravan nekompletna, javit će se sljedeći štetni efekti:
l Prekid impedanse koji dovodi do pokretanja žice;
l Lako izazvati preslušavanje između signala;
l Izaziva refleksije između signala;
l Izlazni talasni oblik je lako oscilirati povećanjem površine petlje struje i induktivnosti petlje.
l Interferencija zračenja u svemir je povećana i magnetsko polje u svemiru se lako utiče.
l Povećati mogućnost magnetnog povezivanja sa drugim kolima na ploči;
l Visokofrekventni pad napona na induktoru petlje predstavlja uobičajeni izvor zračenja, koji se generiše preko eksternog kabla.
Prema tome, ožičenje PCB-a treba da bude što je moguće bliže ravni i izbegavajte unakrsnu podjelu.Ako je potrebno prijeći dionicu ili ne možete biti blizu uzemljenja snage, ovi uvjeti su dozvoljeni samo u signalnoj liniji male brzine.
Obrada preko particija u dizajnu
Ako je unakrsna podjela neizbježna u dizajnu PCB-a, kako se nositi s tim?U ovom slučaju, segmentaciju treba popraviti kako bi se osigurala kratka povratna putanja za signal.Uobičajene metode obrade uključuju dodavanje kondenzatora za popravku i prelazak žičanog mosta.
l Stiching Capacitor
Na poprečnom presjeku signala obično se postavlja keramički kondenzator 0402 ili 0603 kapaciteta 0,01uF ili 0,1uF.Ako prostor dopušta, može se dodati još nekoliko takvih kondenzatora.
U isto vrijeme, pokušajte osigurati da je signalna žica unutar raspona od 200 mil šivaćeg kapaciteta, a što je manja udaljenost, to bolje;Mreže na oba kraja kondenzatora odgovaraju mrežama referentne ravni kroz koju prolaze signali.Pogledajte mreže povezane na oba kraja kondenzatora na donjoj slici.Dvije različite mreže istaknute u dvije boje su:
lMost preko žice
Uobičajeno je da se signal „uzemlji“ obrađuje preko podjela u sloju signala, a mogu biti i druge mrežne signalne linije, „zemlja“ linija što je deblja moguće.
Vještine ožičenja velike brzine signala
a)višeslojna interkonekcija
Krug za usmjeravanje signala velike brzine često ima visoku integraciju, veliku gustinu ožičenja, korištenje višeslojne ploče nije samo potrebno za ožičenje, već je i učinkovito sredstvo za smanjenje smetnji.
Razuman odabir slojeva može uvelike smanjiti veličinu štamparske ploče, može u potpunosti iskoristiti srednji sloj za postavljanje štita, može bolje realizirati obližnje uzemljenje, može učinkovito smanjiti parazitsku induktivnost, može učinkovito skratiti duljinu prijenosa signala , može uvelike smanjiti unakrsne smetnje između signala itd.
b)Što je olovo manje savijeno, to bolje
Što je manje savijanja elektrode između pinova uređaja za kola velike brzine, to bolje.
Vod za ožičenje kruga za usmjeravanje signala velike brzine usvaja punu ravnu liniju i treba se okrenuti, što se može koristiti kao polilinija od 45° ili okretanje luka.Ovaj zahtjev se koristi samo za poboljšanje čvrstoće držanja čelične folije u niskofrekventnom kolu.
U krugovima velike brzine, ispunjavanje ovog zahtjeva može smanjiti prijenos i spajanje brzih signala, te smanjiti zračenje i refleksiju signala.
c)Što je vođstvo kraće, to bolje
Što je kraći vod između pinova uređaja kola za usmjeravanje signala velike brzine, to bolje.
Što je vod duži, veća je raspodijeljena vrijednost induktivnosti i kapacitivnosti, što će imati dosta utjecaja na prolazak visokofrekventnog signala sistema, ali i promijeniti karakterističnu impedanciju kola, što će rezultirati refleksijom i oscilacijom sistema.
d)Što je manje izmjena između slojeva olova, to bolje
Što je manje međuslojnih izmjena između pinova uređaja za kola velike brzine, to bolje.
Takozvana „što manje međuslojnih izmjena vodova, to bolje” znači da što se manje rupa koristi u povezivanju komponenti, to bolje.Izmjereno je da jedna rupa može donijeti oko 0,5pf distribuiranog kapaciteta, što rezultira značajnim povećanjem kašnjenja kola, smanjenjem broja rupa može značajno poboljšati brzinu
e)Obratite pažnju na paralelne unakrsne smetnje
Ožičenje signala velike brzine treba obratiti pažnju na „unakrsnu interferenciju“ koju unosi paralelno ožičenje kratkog rastojanja signalne linije.Ako se paralelna distribucija ne može izbjeći, velika površina “zemlje” može se rasporediti na suprotnoj strani paralelne signalne linije kako bi se u velikoj mjeri smanjile smetnje.
f)Izbjegavajte grane i panjeve
Ožičenje signala velike brzine treba izbjegavati grananje ili formiranje Stub.
Panjevi imaju veliki utjecaj na impedanciju i mogu uzrokovati refleksiju signala i prekoračenje, tako da obično treba izbjegavati panjeve i grane u dizajnu.
Ožičenje Daisy chain će smanjiti utjecaj na signal.
g)Signalne linije idu do unutrašnjeg sprata što je dalje moguće
Visokofrekventna signalna linija koja hoda po površini može lako proizvesti veliko elektromagnetno zračenje, a također je lako ometati vanjskim elektromagnetnim zračenjem ili faktorima.
Visokofrekventni signalni vod se usmjerava između napajanja i žice za uzemljenje, kroz apsorpciju elektromagnetnog vala od strane napajanja i donjeg sloja, generirano zračenje će biti znatno smanjeno.