In tulin nga PCB disenyo, ang paggamit sa differential signal (DIFferential Signal) nahimong mas ug mas kaylap, ug ang labing kritikal nga signal sa sirkito sagad gidisenyo uban sa usa ka differential istruktura. Ngano man? Kon itandi sa ordinaryo nga single-ended signal routing, differential signals adunay mga bentaha sa lig-on nga anti-interference nga abilidad, epektibo nga pagsumpo sa EMI, ug tukma nga timing positioning.

Differential signal PCB wiring kinahanglanon

Sa circuit board, ang differential traces kinahanglan nga duha ka linya nga managsama ang gitas-on, managsama nga gilapdon, duol nga duol, ug sa samang lebel.

1. Parehas nga gitas-on: Ang patas nga gitas-on nagpasabot nga ang gitas-on sa duha ka linya kinahanglan nga kutob sa mahimo, aron maseguro nga ang duha ka differential signal magpabilin nga magkaatbang nga mga polaridad sa tanang panahon. Bawasan ang komon nga mga sangkap sa mode.

2. Parehas nga gilapdon ug parehas nga gilay-on: Ang parehas nga gilapdon nagpasabut nga ang gilapdon sa mga pagsubay sa duha nga mga signal kinahanglan nga magpabilin nga parehas, ug parehas nga gilay-on nagpasabut nga ang gilay-on tali sa duha nga mga wire kinahanglan nga huptan nga kanunay ug managsama.

3. Minimal nga pagbag-o sa impedance: Sa diha nga ang pagdesinyo sa usa ka PCB nga adunay mga differential signal, usa sa labing importante nga mga butang mao ang pagpangita sa target nga impedance sa aplikasyon, ug dayon pagplano sa differential pair sumala niana. Dugang pa, ipadayon ang pagbag-o sa impedance nga gamay kutob sa mahimo. Ang impedance sa differential line nagdepende sa mga hinungdan sama sa trace width, trace coupling, tumbaga nga gibag-on, ug PCB nga materyal ug stackup. Kung gisulayan nimo nga likayan ang bisan unsang butang nga nagbag-o sa impedance sa usa ka pares nga kalainan, hunahunaa ang matag usa kanila.

Kasagaran nga dili pagsinabtanay sa disenyo sa signal sa PCB nga differential

Sayop sa Pagsabot 1: Gituohan nga ang differential signal wala magkinahanglan og ground plane isip agianan sa pagbalik, o nga ang differential traces naghatag og balik nga dalan alang sa usag usa.

Ang hinungdan niini nga dili pagsinabtanay mao nga sila naglibog sa mga taphaw nga panghitabo, o ang mekanismo sa high-speed signal transmission dili igo nga lawom. Ang mga differential nga sirkito dili sensitibo sa parehas nga pag-bounce sa yuta ug uban pang mga signal sa kasaba nga mahimo’g naa sa mga eroplano sa kuryente ug yuta. Ang partial return cancellation sa ground plane wala magpasabot nga ang differential circuit wala maggamit sa reference plane isip signal return path. Sa tinuud, sa pag-analisa sa pagbalik sa signal, ang mekanismo sa differential wiring ug ordinaryo nga single-ended wiring parehas, nga mao, ang mga high-frequency nga signal kanunay nga Reflow ubay sa loop nga adunay pinakagamay nga inductance. Ang pinakadako nga kalainan mao nga dugang sa pagkabit sa yuta, ang differential line usab adunay mutual coupling. Unsang matang sa pagdugtong ang lig-on, ug hain ang nahimong panguna nga agianan sa pagbalik.

Sa disenyo sa sirkito sa PCB, ang pagdugtong sa taliwala sa mga pagsubay sa kalainan sa kasagaran gamay, kasagaran nga nagkantidad lamang sa 10-20% sa degree sa pagkadugtong, ug labi pa ang pagkadugtong sa yuta, mao nga ang panguna nga agianan sa pagbalik sa pagsubay sa kalainan anaa gihapon sa yuta. eroplano . Kung adunay usa ka paghunong sa ground plane, ang pagdugtong tali sa mga differential traces sa lugar nga walay reference plane maghatag sa nag-unang agianan sa pagbalik, bisan kung ang paghunong sa reference plane walay epekto sa differential traces sa ordinaryo nga single-ended. pagsubay Seryoso kini, apan kini makapakunhod gihapon sa kalidad sa signal sa differential ug makadugang sa EMI, nga kinahanglan likayan kutob sa mahimo.

Dugang pa, ang pipila ka mga tigdesinyo nagtuo nga ang reference plane ubos sa differential trace mahimong tangtangon aron pugngan ang bahin sa komon nga mode signal sa differential transmission. Bisan pa, kini nga pamaagi dili gusto sa teorya. Unsaon pagkontrol sa impedance? Ang dili paghatag ug ground impedance loop alang sa common-mode signal dili kalikayan nga hinungdan sa EMI radiation. Kini nga pamaagi labi ka makadaot kaysa maayo.

Sayop sa Pagsabot 2: Gituohan nga ang pagpabiling patas nga gilay-on mas importante kaysa pagpares sa gitas-on sa linya.

Sa aktwal nga layout sa PCB, kasagaran dili posible nga matuman ang mga kinahanglanon sa differential design sa samang higayon. Tungod sa pagkaanaa sa mga hinungdan sama sa pag-apod-apod sa pin, vias, ug luna sa mga kable, ang katuyoan sa pagpares sa gitas-on sa linya kinahanglan nga makab-ot pinaagi sa husto nga paglikoliko, apan ang sangputanan kinahanglan nga ang pipila ka mga lugar sa pares nga magkalainlain dili mahimong managsama. Ang labing importante nga lagda sa disenyo sa PCB differential traces mao ang pagpares sa gitas-on sa linya. Ang ubang mga lagda mahimong dali nga madumala sumala sa mga kinahanglanon sa disenyo ug aktwal nga mga aplikasyon.

Sayop sa Pagsabot 3: Hunahunaa nga ang differential wiring kinahanglan nga duol kaayo.

Ang pagpadayon sa pagsunud sa mga pagsubay sa kalainan wala’y labi pa sa pagpauswag sa ilang pagkadugtong, nga dili lamang makapauswag sa resistensya sa kasaba, apan hingpit usab nga magamit ang kaatbang nga polarity sa magnetic field aron mabawi ang electromagnetic interference sa gawas nga kalibutan. Bisan kung kini nga pamaagi mapuslanon kaayo sa kadaghanan nga mga kaso, dili kini hingpit. Kung masiguro nato nga sila hingpit nga napanalipdan gikan sa eksternal nga pagpanghilabot, nan dili na kinahanglan nga mogamit kita og lig-on nga pagdugtong aron makab-ot ang anti-interference. Ug ang katuyoan sa pagsumpo sa EMI.

Sa unsang paagi nato maseguro ang maayong pagkahimulag ug panagang sa mga pagsubay sa kalainan? Ang pagdugang sa gilay-on sa ubang mga pagsubay sa signal usa sa labing sukaranan nga mga paagi. Ang electromagnetic field energy mikunhod uban sa square sa gilay-on. Kasagaran, kung ang gilay-on sa linya molapas sa 4 ka pilo sa gilapdon sa linya, ang interference tali kanila hilabihan ka huyang. Mahimong ibaliwala.