چگونه تداخل در طراحی PCB را کاهش دهیم؟
Crosstalk یک جفت الکترومغناطیسی غیرعمدی بین ردپایی است تخته مدار چاپی. این کوپلینگ می تواند باعث شود که پالس های سیگنال یک اثر از یکپارچگی سیگنال ردی دیگر فراتر رود، حتی اگر در تماس فیزیکی نباشند. این زمانی اتفاق می افتد که فاصله بین ردپای موازی تنگ باشد. حتی اگر آثار ممکن است در حداقل فاصله برای اهداف تولید نگه داشته شوند، ممکن است برای اهداف الکترومغناطیسی کافی نباشند.

دو اثر موازی با یکدیگر را در نظر بگیرید. اگر سیگنال دیفرانسیل در یک ردیابی دامنه بیشتری نسبت به رد دیگر داشته باشد، می تواند تاثیر مثبتی روی رد دیگر داشته باشد. سپس، سیگنال در مسیر “قربانی” به جای هدایت سیگنال خود، شروع به تقلید از ویژگی های مسیر متجاوز می کند. هنگامی که این اتفاق می افتد، تداخل رخ می دهد.

به طور کلی در نظر گرفته می شود که crosstalk بین دو مسیر موازی مجاور یکدیگر در یک لایه اتفاق می افتد. با این حال، تداخل احتمال بیشتری بین دو اثر موازی مجاور یکدیگر در لایه های مجاور وجود دارد. این کوپلینگ جانبی نامیده می شود و به احتمال زیاد اتفاق می افتد زیرا دو لایه سیگنال مجاور با مقدار بسیار کمی ضخامت هسته از هم جدا شده اند. ضخامت می تواند 4 میل (0.1 میلی متر) باشد، گاهی اوقات کمتر از فاصله بین دو اثر روی یک لایه.

فاصله ردیابی برای حذف تداخل معمولاً بیشتر از فاصله ردیابی مرسوم است

امکان تداخل در طراحی را از بین ببرید
خوشبختانه، شما مشمول بحث متقابل نیستید. با طراحی برد مدار برای به حداقل رساندن تداخل، می توانید از این مشکلات جلوگیری کنید. در زیر برخی از تکنیک‌های طراحی وجود دارد که می‌تواند به شما در از بین بردن احتمال تداخل در برد مدار کمک کند:

تا حد ممکن فاصله بین جفت دیفرانسیل و سایر مسیریابی سیگنال را حفظ کنید. قانون سرانگشتی شکاف = 3 برابر عرض ردیابی است.

بیشترین تفاوت ممکن را بین مسیریابی ساعت و سایر مسیریابی سیگنال حفظ کنید. همان شکاف = 3 برابر قانون کلی برای عرض ردیابی در اینجا نیز اعمال می شود.

تا حد امکان بین جفت های دیفرانسیل مختلف فاصله بگیرید. قانون کلی در اینجا کمی بزرگتر است، شکاف = 5 برابر عرض ردیابی.

سیگنال های ناهمزمان (مانند RESET، INTERRUPT و غیره) باید از اتوبوس دور باشند و سیگنال های پر سرعت داشته باشند. آنها می توانند در کنار سیگنال های روشن یا خاموش یا روشن شونده قرار گیرند، زیرا این سیگنال ها به ندرت در طول عملکرد عادی برد مدار استفاده می شوند.

حصول اطمینان از اینکه دو لایه سیگنال مجاور با یکدیگر در پشته برد مدار متناوب هستند، جهت مسیریابی افقی و عمودی را جایگزین می کند. این امر احتمال اتصال عرضی را کاهش می دهد، زیرا ردیابی ها اجازه ندارند به صورت موازی روی یکدیگر گسترش یابند.

یک راه بهتر برای کاهش تداخل بالقوه بین دو لایه سیگنال مجاور جدا کردن لایه ها از لایه سطح زمین بین آنها در یک پیکربندی میکرواستریپ است. صفحه زمین نه تنها فاصله بین دو لایه سیگنال را افزایش می دهد، بلکه مسیر بازگشت مورد نیاز برای لایه سیگنال را نیز فراهم می کند.

ابزارهای طراحی PCB و برنامه های شخص ثالث شما می توانند به شما در حذف تداخل کمک کنند

چگونه نرم افزار طراحی شما می تواند به شما در از بین بردن تداخل در طراحی PCB با سرعت بالا کمک کند
ابزار طراحی PCB دارای بسیاری از ویژگی های داخلی است که می تواند به شما در جلوگیری از تداخل در طراحی کمک کند. با مشخص کردن جهت مسیریابی و ایجاد پشته‌های میکرواستریپ، قوانین لایه برد به شما کمک می‌کند از جفت شدن گسترده جلوگیری کنید. با استفاده از قوانین نوع شبکه، می‌توانید فواصل ردیابی بزرگ‌تری را به گروه‌هایی از شبکه‌ها اختصاص دهید که بیشتر در معرض تداخل هستند. روترهای جفت دیفرانسیل، جفت‌های دیفرانسیل را به‌عنوان جفت واقعی به‌جای مسیریابی جداگانه، هدایت می‌کنند. این باعث می شود فاصله لازم بین ردیابی جفت دیفرانسیل و سایر شبکه ها حفظ شود تا از تداخل جلوگیری شود.

علاوه بر عملکردهای داخلی نرم افزار طراحی PCB، ابزارهای دیگری نیز وجود دارد که می تواند به شما در حذف تداخل در طراحی PCB با سرعت بالا کمک کند. ماشین‌حساب‌های متقابل مختلفی وجود دارد که به شما کمک می‌کند تا عرض و فاصله ردیابی صحیح را برای مسیریابی تعیین کنید. همچنین یک شبیه ساز یکپارچگی سیگنال برای تجزیه و تحلیل اینکه آیا طرح شما دارای مشکلات احتمالی تداخل است یا خیر وجود دارد.

اگر اجازه داده شود، تداخل ممکن است یک مشکل بزرگ در بردهای مدار چاپی باشد. اکنون که می دانید به دنبال چه چیزی باشید، آماده خواهید بود تا از وقوع تداخل جلوگیری کنید. تکنیک‌های طراحی که در اینجا مورد بحث قرار می‌دهیم و ویژگی‌های نرم‌افزار طراحی PCB به شما کمک می‌کند تا طرح‌های بدون تداخل ایجاد کنید.