In PCB cyflym dyluniad, mae cymhwyso signal gwahaniaethol (Arwydd DIFferential) yn dod yn fwy a mwy helaeth, ac mae’r signal mwyaf hanfodol yn y gylched yn aml wedi’i ddylunio gyda strwythur gwahaniaethol. Pam ei fod felly? O’u cymharu â llwybro signal un pen cyffredin, mae gan signalau gwahaniaethol fanteision gallu gwrth-ymyrraeth cryf, atal EMI yn effeithiol, a gosod amseriad yn union.

Gofynion gwifrau PCB signal gwahaniaethol

Ar y bwrdd cylched, rhaid i’r olion gwahaniaethol fod yn ddwy linell o hyd cyfartal, lled cyfartal, agosrwydd, ac ar yr un lefel.

1. Hyd cyfartal: Mae hyd cyfartal yn golygu y dylai hyd y ddwy linell fod cyhyd â phosib, er mwyn sicrhau bod y ddau signal gwahaniaethol yn cadw polaredd gyferbyn bob amser. Lleihau cydrannau modd cyffredin.

2. Lled cyfartal a phellter cyfartal: Mae lled cyfartal yn golygu bod angen cadw lled olion y ddau signal yr un fath, ac mae pellter cyfartal yn golygu y dylid cadw’r pellter rhwng y ddwy wifren yn gyson ac yn gyfochrog.

3. Newid lleiaf posibl o rwystriant: Wrth ddylunio PCB gyda signalau gwahaniaethol, un o’r pethau pwysicaf yw darganfod rhwystriant targed y cais, ac yna cynllunio’r pâr gwahaniaethol yn unol â hynny. Yn ogystal, cadwch y newid rhwystriant mor fach â phosib. Mae rhwystriant y llinell wahaniaethol yn dibynnu ar ffactorau fel lled olrhain, cyplu olrhain, trwch copr, a deunydd PCB a pentyrru. Pan geisiwch osgoi unrhyw beth sy’n newid rhwystriant pâr gwahaniaethol, ystyriwch bob un ohonynt.

Camddealltwriaeth cyffredin mewn dyluniad signal gwahaniaethol PCB

Camddealltwriaeth 1: Credir nad oes angen awyren ddaear ar y signal gwahaniaethol fel llwybr dychwelyd, neu fod yr olion gwahaniaethol yn darparu llwybr dychwelyd i’w gilydd.

Y rheswm am y camddealltwriaeth hwn yw eu bod yn cael eu drysu gan ffenomenau arwynebol, neu nad yw’r mecanwaith trosglwyddo signal cyflym yn ddigon dwfn. Mae cylchedau gwahaniaethol yn ansensitif i bownsio daear tebyg a signalau sŵn eraill a all fodoli ar y pŵer a’r awyrennau daear. Nid yw canslo rhannol yr awyren ddaear yn golygu nad yw’r gylched wahaniaethol yn defnyddio’r awyren gyfeirio fel y llwybr dychwelyd signal. Mewn gwirionedd, yn y dadansoddiad o ddychwelyd signal, mae mecanwaith gwifrau gwahaniaethol a gwifrau un pen cyffredin yr un peth, hynny yw, mae signalau amledd uchel bob amser yn Reflow ar hyd y ddolen gyda’r inductance lleiaf. Y gwahaniaeth mwyaf yw, yn ychwanegol at y cyplu i’r llawr, bod gan y llinell wahaniaethol gyplu ar y cyd. Pa fath o gyplu sy’n gryf, a pha un sy’n dod yn brif lwybr dychwelyd.

Wrth ddylunio cylched PCB, mae’r cyplydd rhwng olion gwahaniaethol yn fach ar y cyfan, yn aml dim ond yn cyfrif am 10-20% o’r radd gyplu, a mwy yw’r cyplu i’r ddaear, felly mae prif lwybr dychwelyd yr olrhain gwahaniaethol yn dal i fodoli ar y ddaear. awyren. Pan fydd diffyg parhad yn yr awyren ddaear, bydd y cyplydd rhwng yr olion gwahaniaethol yn yr ardal heb awyren gyfeirio yn darparu’r prif lwybr dychwelyd, er nad yw diffyg parhad yr awyren gyfeirio yn cael unrhyw effaith ar yr olion gwahaniaethol ar yr un pen cyffredin cyffredin. olion Mae’n ddifrifol, ond bydd yn dal i leihau ansawdd y signal gwahaniaethol ac yn cynyddu EMI, y dylid ei osgoi cymaint â phosibl.

Yn ogystal, mae rhai dylunwyr yn credu y gellir tynnu’r awyren gyfeirio o dan yr olrhain gwahaniaethol i atal rhan o’r signal modd cyffredin wrth drosglwyddo gwahaniaethol. Fodd bynnag, nid yw’r dull hwn yn ddymunol mewn theori. Sut i reoli’r rhwystriant? Mae’n anochel y bydd peidio â darparu dolen rhwystriant daear ar gyfer y signal modd cyffredin yn achosi ymbelydredd EMI. Mae’r dull hwn yn gwneud mwy o ddrwg nag o les.

Camddealltwriaeth 2: Credir bod cadw bylchau cyfartal yn bwysicach na chyfateb hyd llinell.

Mewn cynllun PCB gwirioneddol, yn aml nid yw’n bosibl cwrdd â gofynion dylunio gwahaniaethol ar yr un pryd. Oherwydd bodolaeth ffactorau fel dosbarthiad pin, vias, a gofod gwifrau, rhaid cyflawni pwrpas paru hyd llinell trwy weindio’n iawn, ond y canlyniad yw na all rhai rhannau o’r pâr gwahaniaethol fod yn gyfochrog. Y rheol bwysicaf wrth ddylunio olion gwahaniaethol PCB yw hyd y llinell sy’n cyfateb. Gellir ymdrin â rheolau eraill yn hyblyg yn unol â gofynion dylunio a chymwysiadau gwirioneddol.

Camddealltwriaeth 3: Meddyliwch fod yn rhaid i’r gwifrau gwahaniaethol fod yn agos iawn.

Nid yw cadw’r olion gwahaniaethol yn agos yn ddim mwy na gwella eu cyplu, a all nid yn unig wella imiwnedd rhag sŵn, ond hefyd wneud defnydd llawn o bolaredd cyferbyniol y maes magnetig i wneud iawn am ymyrraeth electromagnetig i’r byd y tu allan. Er bod y dull hwn yn fuddiol iawn yn y rhan fwyaf o achosion, nid yw’n absoliwt. Os gallwn sicrhau eu bod yn cael eu cysgodi’n llawn rhag ymyrraeth allanol, yna nid oes angen i ni ddefnyddio cyplu cryf i gyflawni gwrth-ymyrraeth. A phwrpas atal EMI.

Sut allwn ni sicrhau ynysu a chysgodi olion gwahaniaethol yn dda? Mae cynyddu’r bylchau ag olion signal eraill yn un o’r ffyrdd mwyaf sylfaenol. Mae egni’r maes electromagnetig yn lleihau gyda sgwâr y pellter. Yn gyffredinol, pan fo’r bylchau llinell yn fwy na 4 gwaith lled y llinell, mae’r ymyrraeth rhyngddynt yn hynod wan. Gellir ei anwybyddu.