In altrapida PCB dezajno, la aplikado de diferenciga signalo (DIFFERENCIA Signalo) fariĝas pli kaj pli ampleksa, kaj la plej kritika signalo en la cirkvito estas ofte desegnita kun diferenciala strukturo. Kial estas tiel? Kompare kun ordinara unufina signalvojigo, diferencigaj signaloj havas la avantaĝojn de forta kontraŭ-interferenca kapablo, efika subpremado de EMI, kaj preciza tempopoziciigado.

Diferencigaj signalaj PCB-drataj postuloj

Sur la cirkvito, la diferencigaj spuroj devas esti du linioj de egala longo, egala larĝo, proksima proksimeco, kaj sur la sama nivelo.

1. Egala longo: Egala longo signifas, ke la longo de la du linioj estu kiel eble plej longa, por certigi, ke la du diferencialaj signaloj konservu kontraŭajn polusojn ĉiam. Redukti komunajn komponantojn.

2. Egala larĝo kaj egala distanco: Egala larĝo signifas, ke la larĝo de la spuroj de la du signaloj devas esti konservita sama, kaj egala distanco signifas, ke la distanco inter la du dratoj devas esti konservita konstanta kaj paralela.

3. Minimuma impedanca ŝanĝo: Kiam vi desegnas PCB kun diferencaj signaloj, unu el la plej gravaj aferoj estas ekscii la celan impedancon de la aplikaĵo, kaj tiam plani la diferencigan paron laŭe. Krome, konservu la impedancan ŝanĝon kiel eble plej malgranda. La impedanco de la diferenciga linio dependas de faktoroj kiel spurlarĝo, spurkuplado, kupra dikeco, kaj PCB-materialo kaj stakup. Kiam vi provas eviti ion, kio ŝanĝas la impedancon de diferenciala paro, konsideru ĉiun el ili.

Oftaj miskomprenoj en PCB-diferenciga signaldezajno

Miskompreno 1: Estas kredite ke la diferenciga signalo ne bezonas grundaviadilon kiel revenvojon, aŭ ke la diferencialaj spuroj disponigas revenvojon por unu la alian.

La kialo de ĉi tiu miskompreno estas, ke ili estas konfuzitaj de supraĵaj fenomenoj, aŭ la mekanismo de transsendo de altrapida signalo ne estas sufiĉe profunda. Diferencigaj cirkvitoj estas nesentemaj al similaj grundaj resaltoj kaj aliaj brusignaloj kiuj povas ekzisti sur la potenco kaj grundaj aviadiloj. La parta revennuligo de la grundaviadilo ne signifas ke la diferenciala cirkvito ne utiligas la referencaviadilon kiel la signalan revenvojon. Fakte, en la signala revena analizo, la mekanismo de diferenciga drataro kaj ordinara unu-fina drataro estas la sama, tio estas, altfrekvencaj signaloj ĉiam Refluas laŭ la buklo kun la plej malgranda indukto. La plej granda diferenco estas, ke krom la kuplado al la grundo, la diferenciga linio ankaŭ havas reciprokan kupladon. Kiu speco de kuniĝo estas forta, kaj kiu iĝas la ĉefa revenvojo.

En PCB-cirkvito-dezajno, la kuplado inter diferencigaj spuroj estas ĝenerale malgranda, ofte nur okupante 10-20% de la kunliga grado, kaj pli estas la kuplado al la grundo, do la ĉefa revenvojo de la diferenciga spuro ankoraŭ ekzistas sur la tero. aviadilo . Kiam ekzistas malkontinueco en la tera ebeno, la kunligo inter la diferencialaj spuroj en la areo sen referenca ebeno disponigos la ĉefan revenvojon, kvankam la malkontinueco de la referenca ebeno havas neniun efikon al la diferencialaj spuroj sur la ordinara unu-finita. spuroj Ĝi estas serioza, sed ĝi ankoraŭ reduktos la kvaliton de la diferenciala signalo kaj pliigos EMI, kio devus esti evitita kiel eble plej multe.

Krome, kelkaj dizajnistoj kredas ke la referencaviadilo sub la diferenciala spuro povas esti forigita por subpremi parton de la komuna reĝima signalo en diferenciala dissendo. Tamen, ĉi tiu aliro ne estas dezirinda en teorio. Kiel kontroli la impedancon? Ne disponigado de grunda impedanca buklo por la komunreĝima signalo neeviteble kaŭzos EMI-radiadon. Ĉi tiu aliro faras pli da malbono ol bono.

Miskompreno 2: Oni kredas, ke konservi egalan interspacon estas pli grava ol kongrui liniolongon.

En reala PCB-aranĝo, ofte ne eblas renkonti la postulojn de diferenciga dezajno samtempe. Pro la ekzisto de faktoroj kiel stiftodistribuo, vias, kaj drata spaco, la celo de liniolonga egalado devas esti atingita per bonorda volvaĵo, sed la rezulto devas esti ke kelkaj areoj de la diferenciala paro ne povas esti paralelaj. La plej grava regulo en la dezajno de PCB-diferencigaj spuroj estas la kongrua liniolongo. Aliaj reguloj povas esti flekseble pritraktitaj laŭ dezajnopostuloj kaj realaj aplikoj.

Miskompreno 3: Pensu, ke la diferenciala drataro devas esti tre proksima.

Teni la diferencigajn spurojn proksime estas nenio alia ol plibonigi ilian kupladon, kiu povas ne nur plibonigi imunecon al bruo, sed ankaŭ plene uzi la kontraŭan polusecon de la magneta kampo por kompensi elektromagnetan interferon al la ekstera mondo. Kvankam ĉi tiu aliro estas tre utila en la plej multaj kazoj, ĝi ne estas absoluta. Se ni povas certigi, ke ili estas plene ŝirmataj de ekstera interfero, tiam ni ne bezonas uzi fortan kupladon por atingi kontraŭ-enmiksiĝon. Kaj la celo subpremi EMI.

Kiel ni povas certigi bonan izolitecon kaj ŝirmon de diferencaj spuroj? Pliigi la interspacon kun aliaj signalspuroj estas unu el la plej bazaj manieroj. La elektromagneta kampa energio malpliiĝas kun la kvadrato de la distanco. Ĝenerale, kiam la liniinterspaco superas 4 fojojn la linilarĝon, la interfero inter ili estas ekstreme malforta. Povas esti ignorita.