Leiterplatte Blog - Wie man mit dem PCB-Board-Signal umgeht, das die Trennlinie überschreitet

Im Prozess der PCB-Board-Konstruktion führt die Teilung der Leistungsebene oder die Teilung der Erdebene zu der unvollständigen Ebene, so dass, wenn das Signal geleitet wird, seine Referenzebene von einer Leistungsebene zu einer anderen Leistungsebene erscheint. Dieses Phänomen nennt man Signalkreuzsegmentierung. Kreuzteilung kann für niedrige Geschwindigkeitssignale nicht wichtig sein, aber in Hochgeschwindigkeitssignalsystemen verwenden Hochgeschwindigkeitssignale die Referenzebene als Rückkehrweg, der Rückkehrweg ist. Wenn die Bezugsebene unvollständig ist, treten folgende Nebenwirkungen auf: Es wird dazu führen, dass die Impedanz der Spur diskontinuierlich ist; es wird leicht Cross-Talk zwischen Signalen verursachen; es wird eine Reflexion zwischen den Signalen verursachen; erhöhen Sie den Stromschleifenbereich, erhöhen Sie die Schleifeninduktivität macht die Ausgangswellenform leicht zu oszillieren; erhöht die Strahleninterferenz in den Raum und wird leicht vom Raummagnetfeld beeinflusst; erhöht die Möglichkeit der Magnetfeldkopplung mit anderen Schaltungen auf der Platte; Der Hochfrequenzspannungsabfall auf der Schleifeninduktanz Es bildet eine gemeinsame Strahlungsquelle und erzeugt gemeinsame Strahlung über ein externes Kabel. Daher sollte die Leiterplattenrouting möglichst nah an einer Ebene liegen und eine Kreuzspaltung vermeiden. Diese Bedingungen sind auf niedrigen Geschwindigkeitssignalleitungen nur zulässig, wenn sie überteilt werden müssen oder sich nicht in der Nähe der Kraftbodenebene befinden können.

1. Umgang mit Quersegmentierung im Design

Wenn eine Quersegmentierung im PCB-Board-Design unvermeidlich auftritt, wie soll man damit umgehen? In diesem Fall muss die Segmentierung gepatcht werden, um einen kurzen Rücklaufweg für das Signal bereitzustellen. Häufige Verarbeitungsmethoden umfassen das Hinzufügen von Patch-Kondensatoren und die Querlinienbrückung.

2. Klebender Kondensator

Üblicherweise wird am Signalcuerschnitt ein verpackter Keramikkondensator 0402 oder 0603 platziert. Die Kapazität des Kondensators beträgt 0,01 uF oder 0,1 uF. Wenn es Platz erlaubt, können Sie mehrere weitere solche Kondensatoren hinzufügen. Versuchen Sie gleichzeitig sicherzustellen, dass die Signalleitung im Bereich von 200mil des Nähkondensators liegt, und je kleiner der Abstand, desto besser; und das Netz an beiden Enden des Kondensators entspricht dem Netz der Referenzebene, durch die das Signal durchläuft. Siehe das an beiden Enden des Kondensators angeschlossene Netzwerk in der Abbildung unten. Die beiden Farben werden hervorgehoben. Zwei verschiedene Netzwerke:

3. Über-the-Line-Überbrücken

Es ist üblich, den Grund für das quersegmentierte Signal an der Signalschicht zu "packen", und es kann auch die Signalleitungen anderer Netzwerke umfassen. Diese "Paket"-Linie sollte möglichst dick sein.

4. Mehrschichtverdrahtung

Hochgeschwindigkeitssignalverdrahtungsschaltungen haben oft eine hohe Integration und eine hohe Verdrahtungsdichte. Die Verwendung von Mehrschichtplatten ist nicht nur für die Verkabelung erforderlich, sondern auch ein effektives Mittel zur Reduzierung von Störungen. Eine angemessene Auswahl der Anzahl der Schichten kann die Größe der gedruckten Platte stark reduzieren, die Mittelschicht voll nutzen können, um eine Abschirmung einzurichten, die nächstgelegene Erdung besser erreichen, die parasitäre Induktivität effektiv reduzieren, die Übertragungslänge des Signals effektiv verkürzen und die Signalkreuzsterferenz etc. stark reduzieren.

5. Je weniger Blei sich biegt, desto besser

Blei-Biegungen zwischen den Stiften von Hochgeschwindigkeitsschaltungseinrichtungen sollten möglichst gering sein. Die Leitungen der Hochgeschwindigkeitssignalverdrahtungskreisverdrahtung sind alle geradlinig und müssen gedreht werden. Sie können mit gestrichenen Linien oder Bögen um 45° gedreht werden. Diese Anforderung dient nur zur Verbesserung der Festigkeit der Stahlfolie in niederfrequenten Schaltungen. In Hochgeschwindigkeitsschaltungen kann die Erfüllung dieser Anforderung die externe Emission und die gegenseitige Kopplung von Hochgeschwindigkeitssignalen reduzieren und die Strahlung und Reflexion von Signalen reduzieren.

6. Je kürzer die Leitungen, desto besser

Die Verkabelung zwischen den Stiften der Hochgeschwindigkeitssignalverdrahtungsschaltungseinrichtung sollte möglichst kurz sein. Je länger die Leitung ist, desto größer ist die verteilte Induktivität und die verteilte Kapazität, die einen großen Einfluss auf den Durchgang von Hochfrequenzsignalen im System haben und auch die charakteristische Impedanz der Schaltung ändern, wodurch das System reflektiert und oszilliert.

7. Je weniger zwischen Bleishichten abwechselnd, desto besser

Je weniger die Leitschichten zwischen den Stiften der Hochgeschwindigkeitsschaltungseinrichtung abwechseln, desto besser. Die sogenannte "je weniger der Zwischenschichtwechsel der Leitungen, desto besser" bedeutet, dass je weniger Vias im Bauteilverbindungsprozess verwendet werden, desto besser. Gemäß der Messung kann eine Via etwa 0,5 pf verteilte Kapazität bringen, was zu einer signifikanten Erhöhung der Verzögerung der Schaltung führt. Die Reduzierung der Anzahl der Vias kann die Geschwindigkeit erheblich verbessern.

8. Vorsicht vor parallelen Kreuzstörungen

Bei der Hochgeschwindigkeitssignalverdrahtung sollte auf die durch die Parallelverdrahtung der Signalleitungen in unmittelbarer Nähe eingebrachte "Querstörung" geachtet werden. Wenn eine parallele Verteilung nicht vermieden werden kann, kann auf der gegenüberliegenden Seite der parallelen Signalleitungen ein großer "Bodenfläche" angeordnet werden, um die Störungen erheblich zu verringern.

9. Vermeiden Sie Zweige und Stümpfe

Hochgeschwindigkeitssignalrouting sollte versuchen, Zweige oder Stubs zu vermeiden. Stümpfe haben einen großen Einfluss auf die Impedanz und können Reflexionen und Überschreitungen des Signals verursachen, daher sollten wir im Allgemeinen Stümpfe und Zweige in unserem Design vermeiden. Verwenden Sie Daisy-Kette-Verkabelung, um den Einfluss auf das Signal zu reduzieren.

10. Die Signalleitung sollte so weit wie möglich auf der Innenschicht gehen

Hochfrequente Signalleitungen sind anfällig für die Erzeugung großer elektromagnetischer Strahlung auf der Oberflächenschicht und sind auch anfällig für Störungen durch externe elektromagnetische Strahlung oder Faktoren. Die Hochfrequenzsignalleitung wird zwischen der Stromversorgung und der Erdleitung geleitet, und die erzeugte Strahlung wird durch die Absorption elektromagnetischer Wellen durch die Stromversorgung und die untere Schicht auf der Leiterplatte stark reduziert.