In PCB kacepetan dhuwur desain, aplikasi sinyal diferensial (Sinyal beda) dadi liyane lan liyane ekstensif, lan sinyal paling kritis ing sirkuit asring dirancang karo struktur diferensial. Kok ngono? Dibandhingake karo nuntun sinyal siji-rampung biasa, sinyal diferensial duwe kaluwihan saka kemampuan anti-interferensi sing kuat, dipatèni efektif saka EMI, lan posisi wektu sing tepat.

Syarat kabel PCB sinyal diferensial

Ing papan sirkuit, jejak diferensial kudu rong garis sing padha karo dawa, jembar sing padha, jarak sing cedhak, lan ing tingkat sing padha.

1. Dawane witjaksono: Dawane witjaksono tegese dawane rong garis kudu anggere bisa, kanggo mesthekake yen loro sinyal diferensial tetep polaritas ngelawan ing kabeh wektu. Ngurangi komponen mode umum.

2. Wiyaripun witjaksono lan kadohan witjaksono: jembaré witjaksono tegese jembaré saka ngambah loro sinyal kudu katahan padha, lan jarak witjaksono tegese jarak antarane loro kabel kudu katahan pancet lan podo.

3. Pangowahan impedansi minimal: Nalika ngrancang PCB kanthi sinyal diferensial, salah sawijining perkara sing paling penting yaiku ngerteni impedansi target aplikasi, lan banjur ngrancang pasangan diferensial. Kajaba iku, supaya owah-owahan impedansi minangka cilik sabisa. Impedansi saka garis diferensial gumantung faktor kayata jembaré tilak, kopling tilak, kekandelan tembaga, lan materi PCB lan stackup. Nalika sampeyan nyoba ngindhari apa wae sing ngganti impedansi saka pasangan diferensial, nimbang saben wong.

misunderstandings umum ing desain sinyal diferensial PCB

Misunderstanding 1: Punika pitados bilih sinyal diferensial ora perlu bidang lemah minangka path bali, utawa sing ngambah diferensial nyedhiyani path bali kanggo saben liyane.

Alesan kanggo kesalahpahaman iki yaiku dheweke bingung karo fenomena superfisial, utawa mekanisme transmisi sinyal kacepetan dhuwur ora cukup jero. Sirkuit diferensial ora sensitif marang bouncing lemah sing padha lan sinyal swara liyane sing bisa uga ana ing bidang daya lan lemah. Pembatalan bali sebagean saka bidang lemah ora ateges sirkuit diferensial ora nggunakake bidang referensi minangka path bali sinyal. Nyatane, ing analisis sinyal bali, mekanisme kabel diferensial lan kabel siji-rampung biasa padha, yaiku, sinyal frekuensi dhuwur tansah Reflow bebarengan daur ulang karo induktansi paling cilik. Bentenane paling gedhe yaiku saliyane kopling menyang lemah, garis diferensial uga duwe kopling bebarengan. Kang jenis kopling kuwat, lan kang dadi dalan bali utama.

Ing desain sirkuit PCB, kopling antarane tilase diferensial umume cilik, asring mung 10-20% saka gelar kopling, lan luwih akeh kopling menyang lemah, saengga dalan bali utama jejak diferensial isih ana ing lemah. pesawat . Nalika ana discontinuity ing bidang lemah, kopling antarane ngambah diferensial ing wilayah tanpa bidang referensi bakal nyedhiyani path bali utama, sanajan discontinuity saka bidang referensi ora impact ing ngambah diferensial ing biasa siji-rampung. ngambah Iku serius, nanging isih bakal ngurangi kualitas sinyal diferensial lan nambah EMI, kang kudu nyingkiri okehe.

Kajaba iku, sawetara perancang pracaya pesawat referensi ing tilak diferensial bisa dibusak kanggo nyuda bagean saka sinyal mode umum ing transmisi diferensial. Nanging, pendekatan iki ora dikarepake ing teori. Carane ngontrol impedansi? Ora nyedhiyakake loop impedansi lemah kanggo sinyal mode umum mesthi bakal nyebabake radiasi EMI. Pendekatan iki luwih gawe piala tinimbang apik.

Kesalahpahaman 2: Dipercaya manawa jarak sing padha luwih penting tinimbang dawa garis sing cocog.

Ing tata letak PCB nyata, asring ora bisa nyukupi syarat desain diferensial ing wektu sing padha. Amarga anane faktor kayata distribusi pin, vias, lan ruang kabel, tujuan pencocokan dawa baris kudu digayuh liwat nduwurke tumpukan sing tepat, nanging asile kudu sawetara wilayah saka pasangan diferensial ora bisa sejajar. Aturan sing paling penting ing desain tilak diferensial PCB yaiku dawa garis sing cocog. Aturan liyane bisa ditangani kanthi fleksibel miturut syarat desain lan aplikasi nyata.

Misunderstanding 3: Mikir sing wiring diferensial kudu banget cedhak.

Tetep ngambah diferensial cedhak ora luwih saka kanggo nambah kopling sing, kang ora mung bisa nambah kakebalan kanggo gangguan, nanging uga nggunakake lengkap saka kutub ngelawan saka Magnetik kolom kanggo ngimbangi gangguan elektromagnetik kanggo donya njaba. Sanajan pendekatan iki migunani banget ing pirang-pirang kasus, nanging ora mutlak. Yen kita bisa mesthekake yen lagi kebak shielded saka gangguan external, kita ora perlu nggunakake kopling kuwat kanggo entuk anti-gangguan. Lan tujuan nyuda EMI.

Kepiye carane bisa njamin isolasi sing apik lan nglindhungi jejak diferensial? Nambah jarak karo jejak sinyal liyane minangka salah sawijining cara sing paling dhasar. Energi medan elektromagnetik suda kanthi kuadrat jarak. Umumé, nalika jarak baris ngluwihi 4 kaping jembaré baris, gangguan antarane wong-wong mau banget banget. Bisa digatekake.