في تصميم مجلس الكلور، مع الزيادة السريعة في التردد ، سيكون هناك الكثير من التداخل الذي يختلف عن ذلك من لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور منخفضة التردد. علاوة على ذلك ، مع زيادة التردد والتناقض بين التصغير والتكلفة المنخفضة للوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ستصبح هذه التداخلات أكثر تعقيدًا.

في البحث الفعلي ، يمكننا أن نستنتج أن هناك أربعة جوانب أساسية للتداخل ، بما في ذلك ضوضاء مصدر الطاقة ، وتداخل خط النقل ، والاقتران والتداخل الكهرومغناطيسي (EMI). من خلال تحليل مشاكل التداخل المختلفة لثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد والجمع بين الممارسة العملية ، يتم طرح حلول فعالة.

أولا ، ضوضاء مصدر الطاقة

في دائرة التردد العالي ، يكون لضوضاء مصدر الطاقة تأثير واضح على إشارة التردد العالي. Therefore, the first requirement of the power supply is low noise. الأرضيات النظيفة لا تقل أهمية عن الكهرباء النظيفة. لماذا ا؟ تظهر خصائص الطاقة في الشكل 1. من الواضح أن مزود الطاقة له مقاومة معينة ، ويتم توزيع الممانعة على مصدر الطاقة بالكامل ، وبالتالي ، ستتم إضافة الضوضاء إلى مزود الطاقة.

Then we should minimize the impedance of the power supply, so it is best to have a dedicated power supply layer and grounding layer. في تصميم دارة التردد العالي ، يكون تصميم مزود الطاقة كطبقة أفضل بكثير من تصميمه كحافلة في معظم الحالات ، بحيث يمكن للحلقة دائمًا أن تتبع مسار الحد الأدنى من الممانعة.

In addition, the power board must provide a signal loop for all generated and received signals on the PCB. This minimizes the signal loop and thus reduces noise, which is often overlooked by low-frequency circuit designers.

يحدث تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد حلول تداخل

الشكل 1: خصائص الطاقة

هناك عدة طرق للتخلص من ضوضاء الطاقة في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

1. Note the through hole on the board: the through hole requires etched openings on the power supply layer to leave space for the through hole to pass through. If the opening of the power supply layer is too large, it is bound to affect the signal loop, the signal is forced to bypass, the loop area increases, and the noise increases. At the same time, if several signal lines are clustered near the opening and share the same loop, the common impedance will cause crosstalk. انظر الشكل 2.

يحدث تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد حلول تداخل

الشكل 2: المسار المشترك لحلقة إشارة الالتفافية

2. The connection line needs enough ground: each signal needs to have its own proprietary signal loop, and the loop area of the signal and loop is as small as possible, that is to say, the signal and loop should be parallel.

3. فصل مزود الطاقة التناظري والرقمي: تكون الأجهزة عالية التردد حساسة جدًا للضوضاء الرقمية ، لذلك يجب فصل الاثنين ، وتوصيلهما معًا عند مدخل مصدر الطاقة ، إذا كانت الإشارة عبر الأجزاء التناظرية والرقمية من الكلمات ، يمكن وضعها في الإشارة عبر حلقة لتقليل منطقة الحلقة. يظهر الامتداد الرقمي التناظري المستخدم لحلقة الإشارة في الشكل 3.

يحدث تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد حلول تداخل

Figure 3: Digital – analog span for signal loop

4. Avoid overlapping of separate power supplies between layers: otherwise circuit noise can easily pass through parasitic capacitive coupling.

5. Isolate sensitive components: such as PLL.

6. Place the power cable: To reduce the signal loop, place the power cable on the edge of the signal line to reduce the noise, as shown in Figure 4.

يحدث تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد حلول تداخل

الشكل 4: ضع سلك الطاقة بجانب خط الإشارة

Two, transmission line

لا يوجد سوى خطي نقل محتملين في ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

أكبر مشكلة في خط الشريط وخط الميكروويف هي الانعكاس. الانعكاس يسبب العديد من المشاكل. على سبيل المثال ، ستكون إشارة الحمل تراكبًا للإشارة الأصلية وإشارة الصدى ، مما سيزيد من صعوبة تحليل الإشارة. يتسبب الانعكاس في خسارة العودة (خسارة العودة) ، مما يؤثر على الإشارة بشكل سيء مثل تداخل الضوضاء الإضافية:

1. ستؤدي الإشارة المنعكسة إلى مصدر الإشارة إلى زيادة ضوضاء النظام ، مما يجعل من الصعب على المستقبل تمييز الضوضاء عن الإشارة ؛

2. Any reflected signal will basically degrade the signal quality and change the shape of the input signal. Generally speaking, the solution is mainly impedance matching (for example, the impedance of the interconnection should very match the impedance of the system), but sometimes the calculation of impedance is more troublesome, you can refer to some transmission line impedance calculation software. The methods of eliminating transmission line interference in PCB design are as follows:

(أ) تجنب انقطاع مقاومة خطوط النقل. نقطة المعاوقة غير المستمرة هي نقطة تحور خط النقل ، مثل الزاوية المستقيمة ، من خلال الفتحة ، وما إلى ذلك ، يجب تجنبها قدر الإمكان. الطرق: لتجنب الزوايا المستقيمة للخط ، قدر الإمكان للذهاب إلى زاوية 45 درجة أو قوس ، يمكن أيضًا أن تكون الزاوية الكبيرة ؛ استخدم أقل عدد ممكن من الثقوب ، لأن كل ثقب من خلال هو انقطاع للمقاومة ، كما هو موضح في الشكل. 5 ؛ Signals from the outer layer avoid passing through the inner layer and vice versa.

يحدث تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد حلول تداخل

Figure 5: Method for eliminating transmission line interference

(b) Do not use stake lines. لأن أي خط كومة هو مصدر ضوضاء. إذا كان خط الوبر قصيرًا ، فيمكن توصيله بنهاية خط النقل ؛ إذا كان خط الوبر طويلًا ، فسيأخذ خط النقل الرئيسي كمصدر وينتج انعكاسًا كبيرًا ، مما سيعقد المشكلة. يوصى بعدم استخدامه.

ثالثًا ، الاقتران

1. Common impedance coupling: it is a common coupling channel, that is, the interference source and the interfered device often share some conductors (such as loop power supply, bus, and common grounding), as shown in Figure 6.

يحدث تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد حلول تداخل

الشكل 6: اقتران المعاوقة المشتركة

In this channel, the drop back of the Ic causes a common-mode voltage in the series current loop, affecting the receiver.

2. The field common-mode coupling will cause the radiation source to cause common-mode voltages in the loop formed by the interfered circuit and on the common reference surface.

If the magnetic field is dominant, the value of the common-mode voltage generated in the series ground circuit is Vcm=-(△B/△t)* area (where △B= change in magnetic induction intensity). If it is an electromagnetic field, when its electric field value is known, its induced voltage: Vcm=(L* H *F*E)/48, the formula is suitable for L(m)=150MHz, beyond this limit, the calculation of the maximum induced voltage can be simplified as: Vcm=2* H *E.

3. Differential mode field coupling: refers to the direct radiation by wire pair or circuit board on the lead and its loop induction received. If you get as close to the two wires as possible. يتم تقليل هذا الاقتران بشكل كبير ، لذلك يمكن لف السلكين معًا لتقليل التداخل.

4. Inter-line coupling (crosstalk) can cause unwanted coupling between any line or parallel circuit, which will greatly damage the performance of the system. Its type can be divided into capacitive crosstalk and perceptual crosstalk.

The former is because the parasitic capacitance between the lines makes the noise on the noise source coupled to the noise receiving line through current injection. The latter can be thought of as the coupling of signals between the primary stages of an unwanted parasitic transformer. يعتمد حجم الحديث المتبادل الاستقرائي على قرب الحلقتين ، وحجم منطقة الحلقة ، ومقاومة الحمل المتأثر.

5. اقتران كبل الطاقة: تتداخل كابلات التيار المتردد أو التيار المستمر بسبب التداخل الكهرومغناطيسي

نقل إلى أجهزة أخرى.

There are several ways to eliminate crosstalk in PCB design:

1. يزداد كلا النوعين من الحديث المتبادل مع زيادة مقاومة الحمل ، لذلك يجب إنهاء خطوط الإشارة الحساسة للتداخل الناجم عن الحديث المتبادل بشكل صحيح.

2. قم بتعظيم المسافة بين خطوط الإشارة لتقليل الحديث المتبادل السعوي بشكل فعال. إدارة الأرض ، التباعد بين الأسلاك (مثل خطوط الإشارة النشطة والخطوط الأرضية للعزل ، خاصة في حالة القفز بين خط الإشارة والأرض إلى الفاصل الزمني) وتقليل محاثة الرصاص.

3. Capacitive crosstalk can also be effectively reduced by inserting a ground wire between adjacent signal lines, which must be connected to the formation every quarter of a wavelength.

4. بالنسبة للحديث المتبادل المعقول ، يجب تقليل منطقة الحلقة ، وإذا كان مسموحًا بذلك ، يجب التخلص من الحلقة.

5. Avoid signal sharing loops.

6. انتبه لسلامة الإشارة: يجب على المصمم تنفيذ نهايات في عملية اللحام لحل سلامة الإشارة. يمكن للمصممين الذين يستخدمون هذا النهج التركيز على طول microstrip للرقائق النحاسية المدرعة من أجل الحصول على أداء جيد لسلامة الإشارة. For systems with dense connectors in the communication structure, the designer can use a PCB as the terminal.

Four, electromagnetic interference

As the speed increases, EMI becomes more and more serious and presents in many aspects (such as electromagnetic interference at interconnects). High-speed devices are particularly sensitive to this and will receive high-speed spurious signals, while low-speed devices will ignore such spurious signals.

There are several ways to eliminate electromagnetic interference in PCB design:

1. تقليل الحلقات: كل حلقة مكافئة للهوائي ، لذلك نحتاج إلى تقليل عدد الحلقات ومنطقة الحلقات وتأثير الهوائي للحلقات. Make sure the signal has only one loop path at any two points, avoid artificial loops and use the power layer whenever possible.

2. Filtering: Filtering can be used to reduce EMI on both the power line and the signal line. There are three methods: decoupling capacitor, EMI filter and magnetic element. EMI filter is shown in Figure 7.

يحدث تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التردد حلول تداخل

الشكل 7: أنواع الفلاتر

3. The shielding. نتيجة لطول القضية بالإضافة إلى الكثير من مناقشة التدريع المقالات ، لم تعد مقدمة محددة.

4. Reduce the speed of high-frequency devices.

5. زيادة ثابت العزل الكهربائي للوحة PCB ، والتي يمكن أن تمنع الأجزاء عالية التردد مثل خط النقل بالقرب من اللوحة من الإشعاع إلى الخارج ؛ Increase the thickness of PCB board, minimize the thickness of microstrip line, can prevent electromagnetic line spillover, can also prevent radiation.

At this point, we can conclude that in hf PCB design, we should follow the following principles:

1. Unification and stability of power supply and ground.

2. Carefully considered wiring and proper terminations can eliminate reflections.

3. يمكن أن تقلل الأسلاك المدروسة بعناية والإنهاءات المناسبة من الحديث المتبادل السعوي والاستقرائي.

4. منع الضوضاء مطلوب لتلبية متطلبات التوافق الكهرومغناطيسي.