In yüksək sürətli PCB dizayn, diferensial siqnalın tətbiqi (Differensial Siqnal) getdikcə daha da genişlənir və dövrədə ən kritik siqnal çox vaxt diferensial quruluşla dizayn edilir. Niyə belədir? Adi tək uclu siqnal marşrutlaşdırma ilə müqayisədə diferensial siqnallar güclü anti-müdaxilə qabiliyyəti, EMI-nin effektiv şəkildə yatırılması və dəqiq vaxt təyini kimi üstünlüklərə malikdir.

Diferensial siqnal PCB naqillərinə tələblər

Elektron lövhədə diferensial izlər bərabər uzunluqda, bərabər endə, yaxın məsafədə və eyni səviyyədə iki xətt olmalıdır.

1. Bərabər uzunluq: Bərabər uzunluq o deməkdir ki, iki diferensial siqnalın hər zaman əks qütbləri saxlamasını təmin etmək üçün iki xəttin uzunluğu mümkün qədər uzun olmalıdır. Ümumi rejim komponentlərini azaldın.

2. Bərabər genişlik və bərabər məsafə: Bərabər enlik o deməkdir ki, iki siqnalın izlərinin eninin eyni saxlanılması lazımdır, bərabər məsafə isə iki naqil arasındakı məsafənin sabit və paralel saxlanması deməkdir.

3. Minimum empedans dəyişikliyi: Diferensial siqnalları olan bir PCB dizayn edərkən, ən vacib şeylərdən biri tətbiqin hədəf empedansını tapmaq və sonra diferensial cütü müvafiq olaraq planlaşdırmaqdır. Bundan əlavə, empedans dəyişikliyini mümkün qədər kiçik saxlayın. Diferensial xəttin empedansı iz eni, iz birləşməsi, mis qalınlığı və PCB materialı və yığma kimi amillərdən asılıdır. Diferensial cütün empedansını dəyişdirən hər hansı bir şeydən qaçmağa çalışdığınız zaman, onların hər birini nəzərdən keçirin.

PCB diferensial siqnal dizaynında ümumi anlaşılmazlıqlar

Səhv başa düşülmə 1: Diferensial siqnalın qayıdış yolu kimi yer müstəvisinə ehtiyac duymadığına və ya diferensial izlərin bir-biri üçün dönüş yolunu təmin etdiyinə inanılır.

Bu anlaşılmazlığın səbəbi onların səthi hadisələrlə çaşqın olması və ya yüksək sürətli siqnal ötürülməsi mexanizminin kifayət qədər dərin olmamasıdır. Diferensial sxemlər oxşar yer sıçrayışlarına və güc və yer müstəvilərində mövcud ola biləcək digər səs-küy siqnallarına həssas deyildir. Torpaq müstəvisinin qismən geri qaytarılmasının ləğvi diferensial dövrənin istinad müstəvisini siqnalın qayıdış yolu kimi istifadə etməməsi demək deyil. Əslində, siqnalın qaytarılması təhlilində, diferensial naqillərin və adi tək uclu naqillərin mexanizmi eynidır, yəni yüksək tezlikli siqnallar həmişə ən kiçik endüktansa malik olan döngə boyunca yenidən axır. Ən böyük fərq odur ki, yerə birləşmədən əlavə, diferensial xətt də qarşılıqlı birləşməyə malikdir. Hansı növ birləşmə güclüdür və hansı əsas qayıdış yoluna çevrilir.

PCB dövrə dizaynında, diferensial izlər arasındakı birləşmə ümumiyyətlə kiçikdir, çox vaxt yalnız birləşmə dərəcəsinin 10-20% -ni təşkil edir və daha çox yerə birləşmədir, buna görə də diferensial izinin əsas qayıdış yolu hələ də yerdə mövcuddur. təyyarə. Yer müstəvisində fasilə olduqda, istinad müstəvisi olmayan ərazidə diferensial izlər arasında birləşmə əsas qayıdış yolunu təmin edəcək, baxmayaraq ki, istinad müstəvisinin kəsilməsi adi təkbaşlı diferensial izlərə heç bir təsir göstərmir. izlər Bu ciddidir, lakin yenə də diferensial siqnalın keyfiyyətini azaldacaq və EMI-ni artıracaq, bunun qarşısını almaq lazımdır.

Bundan əlavə, bəzi dizaynerlər diferensial ötürülmədə ümumi rejim siqnalının bir hissəsini sıxışdırmaq üçün diferensial izinin altındakı istinad müstəvisinin çıxarıla biləcəyinə inanırlar. Lakin nəzəri cəhətdən bu yanaşma arzuolunan deyil. Empedansa necə nəzarət etmək olar? Ümumi rejim siqnalı üçün torpaq empedansı dövrəsinin təmin edilməməsi qaçılmaz olaraq EMI şüalanmasına səbəb olacaqdır. Bu yanaşma yaxşıdan çox zərər verir.

Səhv başa düşülmə 2: Bərabər məsafənin saxlanmasının xətt uzunluğunun uyğunluğundan daha vacib olduğuna inanılır.

Faktiki PCB layoutunda, eyni zamanda diferensial dizayn tələblərinə cavab vermək çox vaxt mümkün olmur. Sancaqların paylanması, keçidlər və naqillər sahəsi kimi amillərin mövcudluğuna görə, xəttin uzunluğunun uyğunlaşdırılmasının məqsədi düzgün sarım vasitəsilə əldə edilməlidir, lakin nəticədə diferensial cütün bəzi sahələri paralel ola bilməz. PCB diferensial izlərinin dizaynında ən vacib qayda uyğun xətt uzunluğudur. Digər qaydalar dizayn tələblərinə və faktiki tətbiqlərə uyğun olaraq çevik şəkildə idarə oluna bilər.

Anlaşılmazlıq 3: Diferensial naqillərin çox yaxın olması lazım olduğunu düşünün.

Diferensial izləri yaxın saxlamaq onların birləşməsini gücləndirməkdən başqa bir şey deyil, bu, nəinki səs-küyə qarşı toxunulmazlığı yaxşılaşdıra bilər, həm də xarici dünyaya elektromaqnit müdaxiləsini kompensasiya etmək üçün maqnit sahəsinin əks qütbündən tam istifadə edə bilər. Bu yanaşma əksər hallarda çox faydalı olsa da, mütləq deyil. Əgər onların xarici müdaxilədən tam qorunduğunu təmin edə bilsək, anti-müdaxilə əldə etmək üçün güclü birləşmədən istifadə etməyə ehtiyac yoxdur. Və EMI-nin qarşısını almaq məqsədi.

Diferensial izlərin yaxşı izolyasiyasını və qorunmasını necə təmin edə bilərik? Digər siqnal izləri ilə məsafəni artırmaq ən əsas yollardan biridir. Elektromaqnit sahəsinin enerjisi məsafənin kvadratı ilə azalır. Ümumiyyətlə, sətir aralığı xəttin eninin 4 qatını aşdıqda, aralarındakı müdaxilə son dərəcə zəif olur. Göz ardı edilə bilər.