Como reducir a diafonía no deseño de PCB?
A diafonía é un acoplamento electromagnético non intencionado entre as trazas activadas placa de circuíto impreso. Este acoplamento pode facer que os pulsos de sinal dunha traza superen a integridade do sinal doutra traza, aínda que non estean en contacto físico. Isto ocorre cando o espazo entre trazos paralelos é reducido. Aínda que as trazas poden manterse nun espazo mínimo para fins de fabricación, poden non ser suficientes para fins electromagnéticos.

Considere dúas trazas paralelas entre si. Se o sinal diferencial nunha traza ten unha amplitude maior que a outra traza, pode afectar positivamente a outra traza. Entón, o sinal na traxectoria da “vítima” comezará a imitar as características da traxectoria do agresor, en lugar de realizar o seu propio sinal. Cando isto ocorre, producirase unha diafonía.

En xeral, considérase que a diafonía ocorre entre dúas pistas paralelas adxacentes na mesma capa. Non obstante, é máis probable que se produza a diafonía entre dúas trazas paralelas adxacentes entre si en capas adxacentes. Isto chámase acoplamento lateral e é máis probable que ocorra porque dúas capas de sinal adxacentes están separadas por unha cantidade moi pequena de espesor do núcleo. O grosor pode ser de 4 mm (0.1 mils), ás veces menor que o espazo entre dous trazos da mesma capa.

O espazo de trazo para eliminar a diafonía adoita ser maior que os requisitos de espazo de trazo convencionais

Elimina a posibilidade de interferencias no deseño
Afortunadamente, non estás a mercé da conversación cruzada. Deseñando a placa de circuíto para minimizar a diafonía, pode evitar estes problemas. As seguintes son algunhas técnicas de deseño que poden axudarche a eliminar a posibilidade de interferencias na placa de circuíto:

Manteña a maior distancia posible entre o par diferencial e outro enrutamento de sinal. A regra xeral é gap = 3 veces o ancho da traza.

Manteña a maior diferenza posible entre o enrutamento do reloxo e outro enrutamento de sinal. O mesmo espazo = 3 veces a regra xeral para o ancho de trazo tamén se aplica aquí.

Manteña a maior distancia posible entre os distintos pares diferenciais. A regra xeral aquí é lixeiramente maior, o espazo = 5 veces o ancho do trazo.

Os sinais asíncronos (como RESET, INTERRUPT, etc.) deben estar lonxe do autobús e ter sinais de alta velocidade. Pódense enrutar xunto aos sinais de acendido ou apagado ou de acendido, porque estes sinais raramente se usan durante o funcionamento normal da placa de circuíto.

Asegurar que dúas capas de sinal adxacentes se alternen entre si na pila de placas de circuíto alternará as direccións de enrutamento horizontal e vertical. Isto reducirá a posibilidade de acoplamento lateral, xa que non se permite que as trazas estean paralelas unhas sobre outras.

Unha mellor forma de reducir a diafonía potencial entre dúas capas de sinal adxacentes é separar as capas da capa do plano de terra entre elas nunha configuración de microstrip. O plano de terra non só aumentará a distancia entre as dúas capas de sinal, tamén proporcionará o camiño de retorno necesario para a capa de sinal.

As ferramentas de deseño de PCB e as aplicacións de terceiros poden axudarche a eliminar a diafonía

Como o teu software de deseño pode axudarche a eliminar a diafonía no deseño de PCB de alta velocidade
A ferramenta de deseño de PCB ten moitas funcións integradas que poden axudarche a evitar a diafonía no teu deseño. Ao especificar as direccións de enrutamento e crear pilas de microstrip, as regras da capa do taboleiro axudarano a evitar o acoplamento lateral. Usando regras de tipo de rede, poderás asignar intervalos de seguimento máis grandes a grupos de redes que son máis susceptibles á diafonía. Os enrutadores de pares diferenciais enrutan os pares diferenciais como pares reais en lugar de encamiñalos individualmente. Isto manterá o espazo necesario entre as trazas de pares diferenciais e outras redes para evitar a diafonía.

Ademais das funcións integradas do software de deseño de PCB, hai outras ferramentas que poden axudarche a eliminar a diafonía no deseño de PCB de alta velocidade. Existen diferentes calculadoras de diafonía para axudarche a determinar o ancho de trazo e o espazamento correctos para o enrutamento. Tamén hai un simulador de integridade do sinal para analizar se o teu deseño ten posibles problemas de diafonía.

Se se permite, a diafonía pode ser un gran problema nas placas de circuíto impreso. Agora que sabes o que buscar, estarás preparado para evitar que ocorra a diafonía. As técnicas de deseño que comentamos aquí e as características do software de deseño de PCB axudarache a crear deseños sen interferencias.