Tijdens het PCB-ontwerp zal de verdeling van het voedingsvlak of de verdeling van het grondvlak leiden tot het onvolledige vlak.Op deze manier zal het referentievlak, wanneer het signaal wordt gerouteerd, zich uitstrekken van het ene vermogensvlak naar het andere vermogensvlak.Dit fenomeen wordt signaalspanwijdteverdeling genoemd.
Schematisch diagram van cross-segmentatieverschijnselen
Kruissegmentatie, want het signaal met lage snelheid heeft misschien geen relatie, maar in het digitale signaalsysteem met hoge snelheid neemt het hogesnelheidssignaal het referentievlak als het retourpad, dat wil zeggen het retourpad.Wanneer het referentievlak onvolledig is, zullen de volgende nadelige effecten optreden: kruissegmentatie is mogelijk niet relevant voor signalen met lage snelheid, maar in digitale signaalsystemen met hoge snelheid nemen hogesnelheidssignalen het referentievlak als retourpad, waardoor is, het retourpad.Wanneer het referentievlak onvolledig is, zullen de volgende nadelige effecten optreden:
l Impedantiediscontinuïteit, resulterend in het lopen van de draad;
l Gemakkelijk overspraak tussen signalen veroorzaken;
l Het veroorzaakt reflecties tussen signalen;
l De uitgangsgolfvorm is gemakkelijk te oscilleren door het lusgebied van de stroom en de inductantie van de lus te vergroten.
l De stralingsinterferentie in de ruimte neemt toe en het magnetische veld in de ruimte wordt gemakkelijk beïnvloed.
l Vergroot de mogelijkheid van magnetische koppeling met andere circuits op het bord;
l De hoogfrequente spanningsval op de lusinductor vormt de common-mode stralingsbron, die wordt gegenereerd via de externe kabel.
Daarom moet de PCB-bedrading zo dicht mogelijk bij een vlak liggen en dwarsverdeling vermijden.Als het nodig is om de scheidingslijn over te steken of niet in de buurt van het stroomgrondvlak te kunnen zijn, zijn deze omstandigheden alleen toegestaan in de signaallijn met lage snelheid.
Verwerking over partities heen in ontwerp
Als kruisverdeling onvermijdelijk is bij het ontwerpen van PCB's, hoe moeten we daar dan mee omgaan?In dit geval moet de segmentatie worden hersteld om een kort retourpad voor het signaal te bieden.Veel voorkomende verwerkingsmethoden zijn onder meer het toevoegen van de herstelcondensator en het oversteken van de draadbrug.
l Stikcondensator
Meestal wordt op de signaaldoorsnede een keramische condensator 0402 of 0603 geplaatst met een capaciteit van 0,01uF of 0,1uF.Als de ruimte het toelaat, kunnen er nog een aantal van dergelijke condensatoren worden toegevoegd.
Probeer er tegelijkertijd voor te zorgen dat de signaaldraad zich binnen het bereik van 200 mil naaicapaciteit bevindt, en hoe kleiner de afstand, hoe beter;De netwerken aan beide uiteinden van de condensator komen respectievelijk overeen met de netwerken van het referentievlak waar de signalen doorheen gaan.Bekijk de netwerken die aan beide uiteinden van de condensator zijn aangesloten in de onderstaande afbeelding.De twee verschillende netwerken gemarkeerd in twee kleuren zijn:
lBrug over draad
Het is gebruikelijk om het signaal over de scheiding in de signaallaag te ‘gronden’, en dit kunnen ook andere netwerksignaallijnen zijn, waarbij de ‘aarde’-lijn zo dik mogelijk is
Vaardigheden voor signaalbedrading op hoge snelheid
A)meerlaagse interconnectie
Hoge snelheid signaalrouteringscircuits hebben vaak een hoge integratie, hoge bedradingsdichtheid, het gebruik van meerlaagse platen is niet alleen nodig voor bedrading, maar ook een effectief middel om interferentie te verminderen.
Een redelijke selectie van lagen kan de grootte van de printplaat aanzienlijk verkleinen, kan volledig gebruik maken van de tussenlaag om het schild in te stellen, kan de nabijgelegen aarding beter realiseren, kan de parasitaire inductie effectief verminderen, kan de transmissielengte van het signaal effectief verkorten , kan de kruisinterferentie tussen signalen enz. aanzienlijk verminderen.
B)Hoe minder gebogen de leiding, hoe beter
Hoe minder loodbuigen tussen pinnen van hogesnelheidscircuitapparaten, hoe beter.
De bedrading van het snelle signaalrouteringscircuit neemt een volledige rechte lijn aan en moet draaien, wat kan worden gebruikt als 45 ° polylijn of boogdraaien.Deze vereiste wordt alleen gebruikt om de houdsterkte van staalfolie in laagfrequente circuits te verbeteren.
In hogesnelheidscircuits kan het voldoen aan deze eis de transmissie en koppeling van hogesnelheidssignalen verminderen, en de straling en reflectie van signalen verminderen.
C)Hoe korter de voorsprong, hoe beter
Hoe korter de draad tussen de pinnen van het hogesnelheidssignaalrouteringscircuit, hoe beter.
Hoe langer de leiding, hoe groter de verdeelde inductie- en capaciteitswaarde, wat veel invloed zal hebben op de hoogfrequente signaaldoorgang van het systeem, maar ook de karakteristieke impedantie van het circuit zal veranderen, wat resulteert in reflectie en oscillatie van het systeem.
D)Hoe minder wisselingen tussen loodlagen, hoe beter
Hoe minder tussenlaagwisselingen tussen pinnen van hogesnelheidscircuitapparaten, hoe beter.
Het zogenaamde “hoe minder wisselingen van draden tussen de lagen, hoe beter” betekent dat hoe minder gaten er worden gebruikt bij de verbinding van componenten, hoe beter.Er is gemeten dat één gat ongeveer 0,5 pf aan verdeelde capaciteit kan opleveren, wat resulteert in een aanzienlijke toename van de circuitvertraging, waardoor het verminderen van het aantal gaten de snelheid aanzienlijk kan verbeteren
e)Let op parallelle kruisinterferentie
Bij hogesnelheidssignaalbedrading moet aandacht worden besteed aan de “kruisinterferentie” die wordt veroorzaakt door de parallelle bedrading over korte afstanden van de signaallijn.Als parallelle distributie niet kan worden vermeden, kan een groot gebied van “aarde” worden aangebracht aan de andere kant van de parallelle signaallijn om de interferentie aanzienlijk te verminderen.
F)Vermijd takken en stronken
Hogesnelheidssignaalbedrading moet vertakking of stubvorming voorkomen.
Stronken hebben een groot effect op de impedantie en kunnen signaalreflectie en overshoot veroorzaken. Daarom moeten we in het ontwerp meestal stronken en takken vermijden.
De Daisy Chain-bedrading vermindert de impact op het signaal.
G)Signaallijnen gaan zoveel mogelijk naar de binnenvloer
Hoogfrequente signaallijnen die over het oppervlak lopen, produceren gemakkelijk grote elektromagnetische straling en kunnen ook gemakkelijk worden gestoord door externe elektromagnetische straling of factoren.
De hoogfrequente signaallijn wordt tussen de voeding en de aarddraad geleid. Door de absorptie van elektromagnetische golven door de voeding en de onderste laag zal de gegenereerde straling aanzienlijk worden verminderd.