In жоғары жылдамдықты ПХД жобалау, дифференциалдық сигналды қолдану (дифференциалды сигнал) барған сайын кеңейе түсуде және тізбектегі ең маңызды сигнал жиі дифференциалды құрылыммен жобаланады. Неге олай? Кәдімгі бір жақты сигналды бағыттаумен салыстырғанда, дифференциалды сигналдар күшті анти-кедергі қабілеті, EMI тиімді басу және уақытты дәл анықтаудың артықшылықтарына ие.

Дифференциалды сигналдың ПХД сымдарына қойылатын талаптар

Тақтада дифференциалдық іздер ұзындығы бірдей, ені бірдей, жақын және бір деңгейде екі сызық болуы керек.

1. Бірдей ұзындық: Бірдей ұзындық екі дифференциалдық сигналдың барлық уақытта қарама-қарсы полярлықты сақтауын қамтамасыз ету үшін екі жолдың ұзындығы мүмкіндігінше ұзын болуы керек дегенді білдіреді. Жалпы режим компоненттерін азайтыңыз.

2. Бірдей ені және бірдей арақашықтық: Бірдей ені екі сигналдың іздерінің ені бірдей сақталуы керек дегенді білдіреді, ал бірдей қашықтық екі сым арасындағы қашықтықты тұрақты және параллельді сақтау керек дегенді білдіреді.

3. Минималды кедергінің өзгеруі: дифференциалды сигналдары бар ПХД құрастыру кезінде ең маңызды нәрселердің бірі қолданбаның мақсатты кедергісін анықтау, содан кейін дифференциалдық жұпты сәйкесінше жоспарлау болып табылады. Бұған қоса, кедергінің өзгеруін мүмкіндігінше аз ұстаңыз. Дифференциал сызығының кедергісі із ені, із ілінісу, мыс қалыңдығы және ПХД материалы және жинақтау сияқты факторларға байланысты. Дифференциалдық жұптың кедергісін өзгертетін кез келген нәрсені болдырмауға тырысқанда, олардың әрқайсысын қарастырыңыз.

ПХД дифференциалдық сигналын жобалаудағы жалпы түсінбеушілік

1-түсінбеу: дифференциалды сигналға кері жол ретінде жер жазықтығы қажет емес немесе дифференциалдық іздер бір-біріне қайтару жолын қамтамасыз етеді деп есептеледі.

Бұл түсінбеушіліктің себебі олардың үстірт құбылыстармен шатасуы немесе сигналдың жоғары жылдамдықпен берілу механизмінің жеткілікті терең еместігі. Дифференциалдық тізбектер ұқсас жер серпілістеріне және қуат пен жер жазықтықтарында болуы мүмкін басқа шу сигналдарына сезімтал емес. Жер бетіндегі жазықтықты ішінара қайтаруды жою дифференциалдық тізбек сигналдың қайтару жолы ретінде анықтамалық жазықтықты пайдаланбайтындығын білдірмейді. Шын мәнінде, сигналды қайтару талдауында дифференциалды сым мен қарапайым бір жақты сымның механизмі бірдей, яғни жоғары жиілікті сигналдар әрқашан ең аз индуктивтілігі бар контур бойымен Reflow болып табылады. Ең үлкен айырмашылық – жермен байланыстырудан басқа, дифференциалдық сызықтың өзара байланысы да бар. Іліністің қай түрі күшті және қайсысы негізгі кері жолға айналады.

ПХД тізбегінің конструкциясында дифференциалдық іздер арасындағы байланыс әдетте аз, көбінесе ілінісу дәрежесінің 10-20% ғана құрайды, ал одан да көп жерге байланыстыру болып табылады, сондықтан дифференциалдық іздің негізгі қайтару жолы әлі де жерде бар. ұшақ. Жер бетіндегі жазықтықта үзіліс болған кезде тірек жазықтығы жоқ аймақтағы дифференциалдық жолдар арасындағы байланыс негізгі қайтару жолын қамтамасыз етеді, дегенмен эталондық жазықтықтың үзілуі кәдімгі бір жақты дифференциалдық іздерге әсер етпейді. іздер Бұл маңызды, бірақ ол бәрібір дифференциалды сигналдың сапасын төмендетеді және EMI ​​арттырады, оны мүмкіндігінше болдырмау керек.

Сонымен қатар, кейбір конструкторлар дифференциалды жіберудегі жалпы режим сигналының бір бөлігін басу үшін дифференциалдық іздің астындағы тірек жазықтығы жойылуы мүмкін деп санайды. Дегенмен, бұл тәсіл теориялық тұрғыдан құптарлық емес. Кедергіні қалай басқаруға болады? Жалпы режим сигналы үшін жердегі кедергі циклін қамтамасыз етпеу сөзсіз EMI сәулеленуін тудырады. Бұл әдіс пайдасынан гөрі зияны көп.

2-түсінбеу: тең қашықтықты сақтау жолдың ұзындығына сәйкес келуден маңыздырақ деп саналады.

Нақты ПХД орналасуында бір уақытта дифференциалды дизайн талаптарын қанағаттандыру жиі мүмкін емес. Істіктердің таралуы, өткізгіштер және сымдар кеңістігі сияқты факторлардың болуына байланысты желі ұзындығын сәйкестендіру мақсатына дұрыс орау арқылы қол жеткізу керек, бірақ нәтиже дифференциалдық жұптың кейбір аймақтары параллель бола алмайды. ПХД дифференциалдық іздерін жобалаудағы ең маңызды ереже сәйкес сызық ұзындығы болып табылады. Басқа ережелер дизайн талаптарына және нақты қолданбаларға сәйкес икемді түрде өңделуі мүмкін.

3-түсінбеу: дифференциалды сым өте жақын болуы керек деп ойлаңыз.

Дифференциалдық іздерді жақын ұстау олардың байланысын жақсартудан басқа ештеңе емес, бұл шуға қарсы иммунитетті жақсартып қана қоймайды, сонымен қатар сыртқы әлемге электромагниттік кедергілерді жою үшін магнит өрісінің қарама-қарсы полярлығын толық пайдалана алады. Бұл тәсіл көп жағдайда өте пайдалы болғанымен, ол абсолютті емес. Егер біз олардың сыртқы кедергілерден толық қорғалғанын қамтамасыз ете алсақ, онда кедергіге қарсы қол жеткізу үшін күшті байланыстырудың қажеті жоқ. Және EMI-ны басу мақсаты.

Дифференциалды іздердің жақсы оқшаулануын және экрандалуын қалай қамтамасыз ете аламыз? Басқа сигнал іздерімен аралықты ұлғайту ең негізгі әдістердің бірі болып табылады. Электромагниттік өріс энергиясы қашықтықтың квадратына қарай азаяды. Әдетте, жол аралығы сызық енінен 4 есе асқанда, олардың арасындағы интерференция өте әлсіз болады. Елемеу мүмкін.