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Segmentazione funzionale della scheda PCB ad alta velocità
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Segmentazione funzionale della scheda PCB ad alta velocità

Segmentazione funzionale della scheda PCB ad alta velocità

2022-05-09
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Author:pcb

La maggior parte Scheda PCB contengono alcuni sottosistemi o aree funzionali, ogni sottosistema funzionale è costituito da un insieme di dispositivi e dai relativi circuiti di supporto. Per esempio, Una tipica scheda madre può essere suddivisa nelle seguenti aree: processore, logica dell'orologio, memoria, controller bus, interfaccia bus, Bus PCT, interfaccia periferica, e video/moduli di elaborazione audio. Da un lato, tutti i dispositivi sul PCB devono essere posizionati uno vicino all'altro, che può accorciare la lunghezza della traccia, ridurre le conversazioni incrociate, riflessione, e radiazioni elettromagnetiche, garantire l'integrità del segnale; d'altra parte, L'energia RF generata da diversi dispositivi logici Lo spettro di frequenza è diverso, soprattutto nei sistemi ad alta velocità, maggiore è la frequenza del segnale, più ampia la banda di frequenza dell'energia RF generata dall'operazione relativa al salto del segnale digitale, è necessario prevenire le diverse bande di frequenza di funzionamento. interferenza reciproca, in particolare l'interferenza di dispositivi ad alta larghezza di banda ad altri dispositivi.

Scheda PCB

La soluzione al problema di cui sopra è utilizzare la divisione funzionale, cioè implementare la divisione fisica di sottosistemi con funzioni diverse sul PCB. Diversi metodi di segmentazione sono adottati secondo i prodotti differenti. Di solito, più schede PCB, isolamento dei componenti e isolamento Layout FE possono essere utilizzati. Una segmentazione corretta può ottimizzare la qualità del segnale, semplificare il cablaggio e ridurre le interferenze. Gli ingegneri devono identificare a quale partizione funzionale appartiene un componente e queste informazioni possono essere ottenute dai fornitori di componenti.


La segmentazione funzionale può essere considerata come separazione di un'area funzionale da un'altra al fine di isolare circuiti con funzioni diverse, come l'esempio mostrato nella Figura 1. Nella progettazione di schede PCB, l'obiettivo da raggiungere è quello di limitare il campo elettromagnetico associato a una particolare sottoregione alla regione che richiede questa parte dell'energia. Ad esempio, i progettisti vogliono che l'energia elettromagnetica dall'area del processore non passi nei circuiti I/O. C'è una potenziale differenza tra il processore e l'I/O. Finché vi è una differenza potenziale, si verificherà un trasferimento di energia in modalità comune tra queste due regioni, quindi la divisione tra di esse deve essere ben disaccoppiata.


La segmentazione funzionale richiede attenzione a due aspetti: trattare l'energia RF condotta e irradiata. L'energia RF condotta è trasmessa tra la sottoarea funzionale e il sistema di distribuzione dell'energia attraverso linee di segnale e l'energia irradiata è accoppiata attraverso lo spazio libero. La divisione funzionale ragionevole della scheda PCB è cercare una soluzione ragionevole per passare segnali utili ai luoghi in cui sono necessari e tenere fuori quelli inutili.


Il Scheda PCB La divisione che realizza le funzioni di cui sopra ha due significati: isolamento e interconnessione.


L'isolamento può essere ottenuto utilizzando "fossati" per creare vuoti senza rame su tutti gli strati, i "fossati" sono larghi 50 mil. Il "fossato" è come un fossato, dividendo l'intera scheda PCB in "isole" una per una a seconda delle loro diverse funzioni. Una delle aree funzionali (come un'area "esclusa" sul PCB per linee di segnale e percorsi che non sono collegati ad esso). Ovviamente, il "fossato" dividerà lo strato dello specchio per formare energia indipendente e terra per ogni area, che può impedire che l'energia RF passi da un'area all'altra attraverso il sistema di distribuzione dell'energia.


Ma la segmentazione consiste nell'organizzare meglio il posizionamento e l'instradamento e ottenere una migliore interconnessione, non completo "isolamento", che devono fornire canali per le linee che devono essere collegate a varie aree subfunzionali. Ci sono due metodi qui: uno è quello di utilizzare un trasformatore separato, opto-isolatore o linea dati in modalità comune per attraversare il "fossato"; l'altro è quello di costruire un "ponte" sopra il "fossato", only those who have a "bridge pass" The signal can be in (signal current) and out (return current). It is impossible to progettazione a single split layout, e un altro modo è quello di schermare in metallo la parte che genera l'energia V indesiderata, in modo da controllare le radiazioni e migliorare la capacità anti-interferenza del Scheda PCB.