Bagaimana cara mengurangi crosstalk dalam desain PCB?
Crosstalk adalah kopling elektromagnetik yang tidak disengaja antara jejak pada printed circuit board. Kopling ini dapat menyebabkan pulsa sinyal dari satu jejak melebihi integritas sinyal dari jejak lain, bahkan jika mereka tidak dalam kontak fisik. Ini terjadi ketika jarak antara jejak paralel ketat. Meskipun jejak dapat disimpan pada jarak minimum untuk tujuan pembuatan, mereka mungkin tidak cukup untuk tujuan elektromagnetik.

Pertimbangkan dua jejak yang sejajar satu sama lain. Jika sinyal diferensial dalam satu jejak memiliki amplitudo yang lebih besar daripada jejak lainnya, itu dapat mempengaruhi jejak lainnya secara positif. Kemudian, sinyal di lintasan “korban” akan mulai meniru karakteristik lintasan agresor, alih-alih melakukan sinyalnya sendiri. Ketika ini terjadi, crosstalk akan terjadi.

Crosstalk umumnya dianggap terjadi antara dua trek paralel yang berdekatan satu sama lain pada lapisan yang sama. Namun, crosstalk lebih mungkin terjadi antara dua jejak paralel yang berdekatan satu sama lain pada lapisan yang berdekatan. Ini disebut kopling sisi lebar dan lebih mungkin terjadi karena dua lapisan sinyal yang berdekatan dipisahkan oleh ketebalan inti yang sangat kecil. Ketebalannya bisa 4 mil (0.1 mm), terkadang kurang dari jarak antara dua jejak pada lapisan yang sama.

Jarak jejak untuk menghilangkan crosstalk biasanya lebih besar dari persyaratan jarak jejak konvensional

Hilangkan kemungkinan crosstalk dalam desain
Untungnya, Anda tidak berada di bawah belas kasihan dari pembicaraan silang. Dengan merancang papan sirkuit untuk meminimalkan crosstalk, Anda dapat menghindari masalah ini. Berikut ini adalah beberapa teknik desain yang dapat membantu Anda menghilangkan kemungkinan crosstalk pada papan sirkuit:

Jaga jarak sejauh mungkin antara pasangan diferensial dan perutean sinyal lainnya. Aturan praktisnya adalah celah = 3 kali lebar jejak.

Pertahankan perbedaan terbesar yang mungkin antara perutean jam dan perutean sinyal lainnya. Kesenjangan yang sama = 3 kali aturan praktis untuk lebar jejak juga berlaku di sini.

Jaga jarak sejauh mungkin antara pasangan diferensial yang berbeda. Aturan praktis di sini sedikit lebih besar, celah = 5 kali lebar jejak.

Sinyal asinkron (seperti RESET, INTERRUPT, dll.) harus jauh dari bus dan memiliki sinyal berkecepatan tinggi. Mereka dapat dirutekan di sebelah sinyal on atau off atau power up, karena sinyal ini jarang digunakan selama pengoperasian normal papan sirkuit.

Memastikan bahwa dua lapisan sinyal yang berdekatan bergantian satu sama lain di tumpukan papan sirkuit akan bergantian arah perutean horizontal dan vertikal. Ini akan mengurangi kemungkinan kopling sisi lebar, karena jejak tidak diperbolehkan memanjang paralel di atas satu sama lain.

Cara yang lebih baik untuk mengurangi potensi crosstalk antara dua lapisan sinyal yang berdekatan adalah dengan memisahkan lapisan dari lapisan ground plane di antara mereka dalam konfigurasi mikrostrip. Bidang tanah tidak hanya akan meningkatkan jarak antara dua lapisan sinyal, tetapi juga akan menyediakan jalur balik yang diperlukan untuk lapisan sinyal.

Alat desain PCB dan aplikasi pihak ketiga Anda dapat membantu Anda menghilangkan crosstalk

Bagaimana perangkat lunak desain Anda dapat membantu Anda menghilangkan crosstalk dalam desain PCB berkecepatan tinggi
Alat desain PCB memiliki banyak fitur bawaan yang dapat membantu Anda menghindari crosstalk dalam desain Anda. Dengan menentukan arah perutean dan membuat tumpukan mikrostrip, aturan lapisan papan akan membantu Anda menghindari sambungan sisi lebar. Dengan menggunakan aturan jenis jaringan, Anda akan dapat menetapkan interval pelacakan yang lebih besar ke grup jaringan yang lebih rentan terhadap crosstalk. Router pasangan diferensial merutekan pasangan diferensial sebagai pasangan sebenarnya, bukan merutekannya secara individual. Ini akan menjaga jarak yang diperlukan antara jejak pasangan diferensial dan jaringan lain untuk menghindari crosstalk.

Selain fungsi bawaan perangkat lunak desain PCB, ada alat lain yang dapat membantu Anda menghilangkan crosstalk dalam desain PCB berkecepatan tinggi. Ada berbagai kalkulator crosstalk untuk membantu Anda menentukan lebar dan jarak jejak yang benar untuk perutean. Ada juga simulator integritas sinyal untuk menganalisis apakah desain Anda memiliki potensi masalah crosstalk.

Jika dibiarkan terjadi, crosstalk mungkin menjadi masalah besar pada papan sirkuit tercetak. Sekarang Anda tahu apa yang harus dicari, Anda akan siap untuk mencegah terjadinya crosstalk. Teknik desain yang kita bahas di sini dan fitur perangkat lunak desain PCB akan membantu Anda membuat desain bebas crosstalk.