V procese návrhu PCB povedie rozdelenie výkonovej roviny alebo rozdelenie základnej roviny k neúplnej rovine.Týmto spôsobom, keď je signál smerovaný, jeho referenčná rovina sa bude rozprestierať od jednej výkonovej roviny k druhej výkonovej rovine.Tento jav sa nazýva delenie rozpätia signálu.
Schematický diagram medzisegmentačných javov
Krížová segmentácia pre nízkorýchlostný signál nemusí mať žiadny vzťah, ale vo vysokorýchlostnom digitálnom signálovom systéme vysokorýchlostný signál berie referenčnú rovinu ako spätnú dráhu, to znamená spätnú dráhu.Keď je referenčná rovina neúplná, vyskytnú sa tieto nepriaznivé účinky: krížová segmentácia nemusí byť relevantná pre signály s nízkou rýchlosťou, ale vo vysokorýchlostných digitálnych signálových systémoch vysokorýchlostné signály berú referenčnú rovinu ako spätnú cestu, ktorá je spiatočná cesta.Ak je referenčná rovina neúplná, vyskytnú sa tieto nepriaznivé účinky:
l Impedančná diskontinuita vedúca k chodu drôtu;
l Ľahko spôsobiť presluchy medzi signálmi;
l Spôsobuje odrazy medzi signálmi;
l Výstupný tvar vlny sa dá ľahko oscilovať zväčšením plochy slučky prúdu a indukčnosti slučky.
l Interferencia žiarenia do vesmíru sa zvyšuje a magnetické pole vo vesmíre je ľahko ovplyvnené.
l Zvýšiť možnosť magnetickej väzby s inými obvodmi na doske;
l Vysokofrekvenčný úbytok napätia na induktore slučky predstavuje zdroj žiarenia spoločného režimu, ktorý je generovaný cez externý kábel.
Zapojenie PCB by preto malo byť čo najbližšie k rovine a malo by sa vyhnúť krížovému rozdeleniu.Ak je potrebné prejsť cez divíziu alebo sa nemôže nachádzať v blízkosti napájacej základnej roviny, tieto podmienky sú povolené len v nízkorýchlostnom signálnom vedení.
Spracovanie naprieč oddielmi v dizajne
Ak je krížové delenie nevyhnutné pri návrhu DPS, ako sa s tým vysporiadať?V tomto prípade je potrebné segmentáciu opraviť, aby sa zabezpečila krátka spätná cesta pre signál.Bežné metódy spracovania zahŕňajú pridanie opravného kondenzátora a prechod cez drôtený mostík.
l Spojovací kondenzátor
Na priereze signálu je zvyčajne umiestnený keramický kondenzátor 0402 alebo 0603 s kapacitou 0,01uF alebo 0,1uF.Ak to priestor dovoľuje, je možné pridať niekoľko ďalších takýchto kondenzátorov.
Zároveň sa snažte zabezpečiť, aby bol signálny vodič v rozsahu kapacity šitia 200 mil a čím menšia je vzdialenosť, tým lepšie;Siete na oboch koncoch kondenzátora zodpovedajú sieťam referenčnej roviny, cez ktorú prechádzajú signály.Pozrite si siete pripojené na oboch koncoch kondenzátora na obrázku nižšie.Dve rôzne siete zvýraznené dvoma farbami sú:
lMost cez drôt
Je bežné „uzemniť“ signál cez rozdelenie v signálovej vrstve a môžu to byť aj iné sieťové signálne vedenia, „zemné“ vedenie čo najhrubšie
Zručnosť vedenia vysokorýchlostného signálu
a)viacvrstvové prepojenie
Vysokorýchlostný obvod smerovania signálu má často vysokú integráciu, vysokú hustotu zapojenia, použitie viacvrstvovej dosky je nielen nevyhnutné pre zapojenie, ale aj účinný prostriedok na zníženie rušenia.
Rozumný výber vrstiev môže výrazne znížiť veľkosť tlačovej dosky, môže plne využiť medzivrstvu na nastavenie štítu, môže lepšie realizovať blízke uzemnenie, môže účinne znížiť parazitnú indukčnosť, môže účinne skrátiť dĺžku prenosu signálu , môže výrazne znížiť krížové rušenie medzi signálmi atď.
b)Čím menej ohnuté olovo, tým lepšie
Čím menšie je ohýbanie olova medzi kolíkmi vysokorýchlostných obvodových zariadení, tým lepšie.
Káblové vedenie obvodu smerovania vysokorýchlostného signálu využíva plnú priamku a musí sa otáčať, čo možno použiť ako 45° polyline alebo oblúkové otáčanie.Táto požiadavka sa používa iba na zlepšenie pevnosti oceľovej fólie v nízkofrekvenčnom obvode.
Vo vysokorýchlostných obvodoch môže splnenie tejto požiadavky znížiť prenos a spojenie vysokorýchlostných signálov a znížiť vyžarovanie a odraz signálov.
c)Čím kratší náskok, tým lepšie
Čím kratší je zvod medzi kolíkmi zariadenia na smerovanie vysokorýchlostného signálu, tým lepšie.
Čím je zvod dlhší, tým väčšia je rozložená hodnota indukčnosti a kapacity, čo bude mať veľký vplyv na prechod vysokofrekvenčného signálu systémom, ale aj zmenu charakteristickej impedancie obvodu, čo má za následok odraz a kmitanie systému.
d)Čím menej striedaní medzi vrstvami olova, tým lepšie
Čím menej zmien medzi vrstvami medzi kolíkmi vysokorýchlostných obvodových zariadení, tým lepšie.
Takzvané „čím menej medzivrstvových striedaní vývodov, tým lepšie“ znamená, že čím menej otvorov sa použije pri spájaní komponentov, tým lepšie.Bolo namerané, že jedna diera môže priniesť približne 0,5pf distribuovanej kapacity, čo má za následok výrazné zvýšenie oneskorenia obvodu, zníženie počtu dier môže výrazne zvýšiť rýchlosť
e)Všimnite si paralelné krížové rušenie
Vysokorýchlostné signálne vedenie by malo venovať pozornosť „krížovému rušeniu“ spôsobenému paralelným vedením signálového vedenia na krátke vzdialenosti.Ak sa paralelnej distribúcii nedá vyhnúť, veľká plocha „zeme“ môže byť usporiadaná na opačnej strane paralelného signálového vedenia, aby sa výrazne znížilo rušenie.
f)Vyhnite sa konárom a pňom
Vysokorýchlostné signálne vedenie by sa malo vyhýbať vetveniu alebo vytváraniu stub.
Pahýle majú veľký vplyv na impedanciu a môžu spôsobiť odraz a prekmit signálu, preto by sme sa mali v dizajne väčšinou vyhýbať pňom a konárom.
Zapojenie Daisy chain zníži vplyv na signál.
g)Signálne vedenia smerujú čo najďalej do vnútorného poschodia
Vysokofrekvenčná signálna línia kráčajúca po povrchu ľahko produkuje veľké elektromagnetické žiarenie a je tiež ľahké byť rušená vonkajším elektromagnetickým žiarením alebo faktormi.
Vysokofrekvenčné signálne vedenie je vedené medzi napájacím zdrojom a uzemňovacím vodičom, vďaka absorpcii elektromagnetických vĺn napájacím zdrojom a spodnou vrstvou sa generované žiarenie výrazne zníži.