In háhraða PCB hönnun, beiting mismunamerkis (DIFferential Signal) verður sífellt umfangsmeiri og mikilvægasta merkið í hringrásinni er oft hannað með mismunadrifsbyggingu. Hvers vegna er það svo? Í samanburði við venjulega einhliða merkjaleiðsögn hafa mismunamerki kosti þess að vera sterkur gegn truflunum, áhrifaríkri bælingu á EMI og nákvæmri tímasetningu.

Kröfur um PCB raflögn fyrir mismunamerki

Á hringrásinni verða mismunasporin að vera tvær jafnlangar línur, jafn breiðar, nálægar og á sama stigi.

1. Jafn lengd: Jöfn lengd þýðir að lengd línanna tveggja ætti að vera eins löng og mögulegt er til að tryggja að mismunamerkin tvö haldi alltaf gagnstæðri pólun. Draga úr íhlutum fyrir algengar stillingar.

2. Jöfn breidd og jöfn fjarlægð: Jöfn breidd þýðir að breidd sporanna tveggja merkja þarf að vera sú sama og jöfn fjarlægð þýðir að fjarlægðin milli víranna tveggja ætti að vera stöðug og samsíða.

3. Lágmarksviðnámsbreyting: Þegar PCB er hannað með mismunamerkjum er eitt af mikilvægustu hlutunum að finna út markviðnám forritsins og skipuleggja síðan mismunaparið í samræmi við það. Að auki skaltu halda viðnámsbreytingunni eins lítilli og mögulegt er. Viðnám mismunalínu fer eftir þáttum eins og snefilbreidd, snefiltengingu, koparþykkt og PCB efni og uppsetningu. Þegar þú reynir að forðast allt sem breytir viðnám mismunapars skaltu íhuga hvert þeirra.

Algengur misskilningur í hönnun PCB mismunadrifsmerkja

Misskilningur 1: Talið er að mismunadrifsmerkið þurfi ekki jarðplan sem afturleið, eða að mismunadrifssporin veiti hver öðrum afturleið.

Ástæðan fyrir þessum misskilningi er sú að yfirborðsleg fyrirbæri ruglast á þeim, eða kerfi háhraða merkjasendingar er ekki nógu djúpt. Mismunarásir eru ónæmar fyrir svipuðum jarðsprengjum og öðrum hávaðamerkjum sem kunna að vera á afl- og jarðflugvélunum. Afturköllun að hluta til á jörðu niðri þýðir ekki að mismunarásin noti ekki viðmiðunarplanið sem merki til baka. Reyndar, í merkiskilagreiningunni, er vélbúnaður mismunadrifs og venjulegra einenda raflagna það sama, það er, hátíðnimerki eru alltaf endurflæði eftir lykkjunni með minnstu inductance. Stærsti munurinn er sá að til viðbótar við tenginguna við jörðina hefur mismunadrifslínan einnig gagnkvæma tengingu. Hvers konar tenging er sterk og hver verður aðal afturleiðin.

Í PCB hringrásarhönnun er tengingin milli mismunaspora yfirleitt lítil, oft aðeins 10-20% af tengigráðunni, og meira er tengingin við jörðu, þannig að aðal afturleið mismunasporsins er enn til á jörðu niðri. flugvél. Þegar það er ósamfella í jarðplaninu mun tengingin milli mismunasporanna á svæðinu án viðmiðunarplans veita aðal afturleiðina, þó að ósamfella viðmiðunarplansins hafi engin áhrif á mismunasporin á venjulegum einenda ummerki Það er alvarlegt, en það mun samt draga úr gæðum mismunamerkisins og auka EMI, sem ætti að forðast eins og hægt er.

Að auki telja sumir hönnuðir að hægt sé að fjarlægja viðmiðunarplanið undir mismunadrifinu til að bæla niður hluta af sameiginlegu hammerkinu í mismunadrifssendingu. Hins vegar er þessi nálgun ekki æskileg í orði. Hvernig á að stjórna viðnáminu? Að útvega ekki jarðviðnámslykkju fyrir common mode merkið mun óhjákvæmilega valda EMI geislun. Þessi aðferð gerir meiri skaða en gagn.

Misskilningur 2: Talið er að það sé mikilvægara að halda jöfnu bili en að passa línulengd.

Í raunverulegu PCB skipulagi er oft ekki hægt að uppfylla kröfur um mismunahönnun á sama tíma. Vegna tilvistar þátta eins og pinnadreifingar, gegnum og raflagnarýmis, verður tilgangi línulengdar að passa með rétta vinda, en niðurstaðan verður að vera sú að sum svæði mismunaparsins geta ekki verið samsíða. Mikilvægasta reglan í hönnun PCB mismunaspora er samsvarandi línulengd. Aðrar reglur er hægt að meðhöndla á sveigjanlegan hátt í samræmi við hönnunarkröfur og raunverulegar umsóknir.

Misskilningur 3: Hugsaðu um að mismunadrifið hljóti að vera mjög nálægt.

Að halda mismunasporunum nálægt er ekkert annað en að auka tengingu þeirra, sem getur ekki aðeins bætt ónæmi fyrir hávaða, heldur einnig að fullnýta gagnstæða pólun segulsviðsins til að vega upp á móti rafsegultruflunum við umheiminn. Þrátt fyrir að þessi aðferð sé mjög gagnleg í flestum tilfellum er hún ekki algjör. Ef við getum tryggt að þau séu að fullu varin fyrir utanaðkomandi truflunum, þá þurfum við ekki að nota sterka tengingu til að ná truflunum. Og tilgangurinn með því að bæla EMI.

Hvernig getum við tryggt góða einangrun og verndun mismunaspora? Að auka bilið með öðrum merkjamerkjum er ein af grundvallar leiðunum. Rafsegulsviðsorkan minnkar með veldi fjarlægðarinnar. Almennt, þegar línubilið fer yfir 4 sinnum línubreiddina, er truflunin á milli þeirra mjög veik. Hægt að hunsa.