Jak snížit přeslechy v návrhu PCB?
Přeslechy jsou neúmyslné elektromagnetické spojení mezi zapnutými stopami plošných spojů. Tato vazba může způsobit, že signálové impulsy jedné stopy překročí integritu signálu jiné stopy, i když nejsou ve fyzickém kontaktu. K tomu dochází, když je mezera mezi rovnoběžnými stopami malá. I když mohou být stopy udržovány v minimálních rozestupech pro výrobní účely, nemusí být dostatečné pro elektromagnetické účely.

Uvažujme dvě stopy, které jsou navzájem rovnoběžné. Pokud má diferenciální signál v jedné stopě větší amplitudu než druhá stopa, může to pozitivně ovlivnit druhou stopu. Poté signál v dráze „oběti“ začne napodobovat charakteristiky trajektorie agresora, místo aby vedl svůj vlastní signál. Když k tomu dojde, dojde k přeslechům.

Obecně se má za to, že přeslechy nastávají mezi dvěma paralelními stopami vedle sebe ve stejné vrstvě. Přeslechy se však pravděpodobněji vyskytují mezi dvěma paralelními stopami, které spolu sousedí na sousedních vrstvách. Tomu se říká širokopásmová vazba a je pravděpodobnější, že k tomu dojde, protože dvě sousední signálové vrstvy jsou odděleny velmi malou tloušťkou jádra. Tloušťka může být 4 mils (0.1 mm), někdy menší než je vzdálenost mezi dvěma stopami na stejné vrstvě.

Rozteč stop pro eliminaci přeslechů je obvykle větší než konvenční požadavky na rozteč stop

Eliminujte možnost přeslechů v návrhu
Naštěstí nejste vydán na milost a nemilost křížovým řečem. Tím, že navrhnete obvodovou desku tak, aby minimalizovala přeslechy, můžete se těmto problémům vyhnout. Níže jsou uvedeny některé konstrukční techniky, které vám mohou pomoci eliminovat možnost přeslechů na desce plošných spojů:

Udržujte co největší vzdálenost mezi diferenciálním párem a jiným směrováním signálu. Základním pravidlem je mezera = trojnásobek šířky stopy.

Udržujte co největší rozdíl mezi směrováním hodin a jiným směrováním signálu. I zde platí stejná mezera = trojnásobek základního pravidla pro šířku stopy.

Udržujte co největší vzdálenost mezi různými páry diferenciálů. Základní pravidlo je o něco větší, mezera = 5násobek šířky stopy.

Asynchronní signály (jako RESET, INTERRUPT atd.) by měly být daleko od sběrnice a měly by mít vysokorychlostní signály. Mohou být vedeny vedle signálů zapnutí, vypnutí nebo zapnutí, protože tyto signály se při běžném provozu desky plošných spojů používají jen zřídka.

Zajištěním toho, že se dvě sousední signálové vrstvy v sestavě desek plošných spojů vzájemně střídají, se budou střídat horizontální a vertikální směry směrování. Tím se sníží možnost širokého spojení, protože stopy se nesmějí rozkládat paralelně jedna na druhé.

Lepším způsobem, jak snížit potenciální přeslechy mezi dvěma sousedními signálovými vrstvami, je oddělit vrstvy od vrstvy základní roviny mezi nimi v mikropáskové konfiguraci. Zemní plocha nejenže zvětší vzdálenost mezi dvěma vrstvami signálu, ale také poskytne požadovanou zpětnou cestu pro vrstvu signálu.

Vaše nástroje pro návrh PCB a aplikace třetích stran vám mohou pomoci eliminovat přeslechy

Jak vám váš návrhový software může pomoci eliminovat přeslechy při návrhu vysokorychlostních desek plošných spojů
Nástroj pro návrh PCB má mnoho vestavěných funkcí, které vám mohou pomoci vyhnout se přeslechům ve vašem návrhu. Zadáním směrů směrování a vytvářením stohů mikropásků vám pravidla vrstvy desky pomohou vyhnout se širokému spojení. Pomocí pravidel typu sítě budete moci přiřadit větší intervaly sledování skupinám sítí, které jsou náchylnější k přeslechům. Směrovače s rozdílovým párem směrují rozdílové páry jako skutečné páry, místo aby je směrovaly jednotlivě. Tím se zachová požadovaná vzdálenost mezi trasami diferenciálního páru a jinými sítěmi, aby se zabránilo přeslechům.

Kromě vestavěných funkcí softwaru pro návrh PCB existují další nástroje, které vám mohou pomoci eliminovat přeslechy při návrhu vysokorychlostních desek plošných spojů. Existují různé kalkulačky přeslechů, které vám pomohou určit správnou šířku stopy a vzdálenost pro směrování. K dispozici je také simulátor integrity signálu, který analyzuje, zda má váš návrh potenciální problémy s přeslechy.

Pokud se to stane, přeslechy mohou být na deskách s plošnými spoji velkým problémem. Nyní, když víte, co hledat, budete připraveni zabránit přeslechům. Techniky návrhu, o kterých zde diskutujeme, a funkce softwaru pro návrh PCB vám pomohou vytvořit návrhy bez přeslechů.