In PCB ຄວາມໄວສູງ ການອອກແບບ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງສັນຍານຄວາມແຕກຕ່າງ (ສັນຍານ DIFferential) ໄດ້ກາຍເປັນຫຼາຍແລະກວ້າງຂວາງ, ແລະສັນຍານທີ່ສໍາຄັນໃນວົງຈອນມັກຈະອອກແບບດ້ວຍໂຄງສ້າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ເປັນຫຍັງມັນຄືແນວນັ້ນ? ເມື່ອປຽບທຽບກັບເສັ້ນທາງສັນຍານແບບດ່ຽວແບບທໍາມະດາ, ສັນຍານທີ່ແຕກຕ່າງກັນມີຄວາມໄດ້ປຽບຂອງຄວາມສາມາດໃນການຕ້ານການແຊກແຊງທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ການສະກັດກັ້ນ EMI ທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ແລະການກໍານົດຕໍາແຫນ່ງທີ່ຊັດເຈນ.

ຄວາມຕ້ອງການສາຍໄຟ PCB ສັນຍານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

ໃນກະດານວົງຈອນ, ຮ່ອງຮອຍຄວາມແຕກຕ່າງຈະຕ້ອງເປັນສອງເສັ້ນຂອງຄວາມຍາວເທົ່າທຽມກັນ, ຄວາມກວ້າງເທົ່າທຽມກັນ, ໃກ້ຊິດ, ແລະຢູ່ໃນລະດັບດຽວກັນ.

1. ຄວາມ​ຍາວ​ເທົ່າ​ທຽມ​ກັນ​: ຄວາມ​ຍາວ​ເທົ່າ​ທຽມ​ກັນ​ຫມາຍ​ຄວາມ​ວ່າ​ຄວາມ​ຍາວ​ຂອງ​ສອງ​ເສັ້ນ​ຄວນ​ຈະ​ຍາວ​ທີ່​ສຸດ​, ເພື່ອ​ໃຫ້​ແນ່​ໃຈວ່​າ​ສັນ​ຍານ​ທີ່​ແຕກ​ຕ່າງ​ກັນ​ທັງ​ສອງ​ຮັກ​ສາ polarities ກົງ​ກັນ​ຂ້າມ​ໄດ້​ທຸກ​ເວ​ລາ​. ຫຼຸດອົງປະກອບຮູບແບບທົ່ວໄປ.

2. ຄວາມກວ້າງເທົ່າກັນ ແລະ ໄລຍະຫ່າງເທົ່າກັນ: ຄວາມກວ້າງເທົ່າກັນ ໝາຍຄວາມວ່າ ຄວາມກວ້າງຂອງຮ່ອງຮອຍຂອງສັນຍານສອງອັນຕ້ອງຮັກສາໄວ້ໃຫ້ຄືກັນ, ແລະໄລຍະຫ່າງທີ່ເທົ່າກັນ ໝາຍຄວາມວ່າໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສາຍທັງສອງຄວນຄົງທີ່ ແລະ ຂະໜານກັນ.

3. ການປ່ຽນແປງ impedance ຫນ້ອຍ: ເມື່ອອອກແບບ PCB ທີ່ມີສັນຍານຄວາມແຕກຕ່າງ, ຫນຶ່ງໃນສິ່ງທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດແມ່ນການຊອກຫາ impedance ເປົ້າຫມາຍຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນວາງແຜນຄູ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຕາມຄວາມເຫມາະສົມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຮັກສາການປ່ຽນແປງ impedance ຂະຫນາດນ້ອຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້. impedance ຂອງເສັ້ນຄວາມແຕກຕ່າງແມ່ນຂຶ້ນກັບປັດໃຈເຊັ່ນ: ຄວາມກວ້າງຂອງຮອຍ, ການຈັບຄູ່ຕາມຮອຍ, ຄວາມຫນາຂອງທອງແດງ, ແລະວັດສະດຸ PCB ແລະ stackup. ເມື່ອທ່ານພະຍາຍາມຫຼີກລ້ຽງສິ່ງທີ່ປ່ຽນແປງ impedance ຂອງຄູ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ພິຈາລະນາແຕ່ລະຄົນ.

ຄວາມເຂົ້າໃຈຜິດທົ່ວໄປໃນການອອກແບບສັນຍານຄວາມແຕກຕ່າງ PCB

ຄວາມເຂົ້າໃຈຜິດ 1: ມັນເຊື່ອວ່າສັນຍານຄວາມແຕກຕ່າງບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີຍົນພື້ນດິນເປັນເສັ້ນທາງກັບຄືນ, ຫຼືວ່າຮ່ອງຮອຍຄວາມແຕກຕ່າງສະຫນອງເສັ້ນທາງກັບຄືນສໍາລັບກັນແລະກັນ.

ເຫດຜົນສໍາລັບຄວາມເຂົ້າໃຈຜິດນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າພວກເຂົາສັບສົນກັບປະກົດການທີ່ແປກປະຫຼາດ, ຫຼືກົນໄກການສົ່ງສັນຍານຄວາມໄວສູງບໍ່ເລິກພຽງພໍ. ວົງຈອນທີ່ແຕກຕ່າງແມ່ນ insensitive ກັບ bounces ດິນທີ່ຄ້າຍຄືກັນແລະສັນຍານສິ່ງລົບກວນອື່ນໆທີ່ອາດຈະມີຢູ່ໃນຍົນພະລັງງານແລະດິນ. ການຍົກເລີກການກັບຄືນບາງສ່ວນຂອງຍົນພື້ນດິນບໍ່ໄດ້ຫມາຍຄວາມວ່າວົງຈອນຄວາມແຕກຕ່າງບໍ່ໄດ້ໃຊ້ຍົນອ້າງອີງເປັນເສັ້ນທາງກັບຄືນຂອງສັນຍານ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ໃນການວິເຄາະຜົນຕອບແທນຂອງສັນຍານ, ກົນໄກຂອງສາຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະສາຍສາຍດຽວທໍາມະດາແມ່ນຄືກັນ, ນັ້ນແມ່ນ, ສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງແມ່ນສະເຫມີ Reflow ຕາມ loop ທີ່ມີ inductance ນ້ອຍທີ່ສຸດ. ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດແມ່ນວ່ານອກຈາກການ coupling ກັບດິນ, ສາຍຄວາມແຕກຕ່າງຍັງມີການ coupling ເຊິ່ງກັນແລະກັນ. ປະເພດໃດແດ່ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງ, ແລະອັນໃດກາຍເປັນເສັ້ນທາງກັບຄືນຕົ້ນຕໍ.

ໃນການອອກແບບວົງຈອນ PCB, coupling ລະຫວ່າງ traces ຄວາມແຕກຕ່າງໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍ, ມັກຈະພຽງແຕ່ກວມເອົາ 10-20% ຂອງລະດັບການເຊື່ອມ, ແລະຫຼາຍແມ່ນ coupling ກັບດິນ, ສະນັ້ນເສັ້ນທາງກັບຄືນຕົ້ນຕໍຂອງການຕິດຕາມຄວາມແຕກຕ່າງຍັງມີຢູ່ໃນຫນ້າດິນ. ຍົນ. ເມື່ອມີຄວາມບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງໃນຍົນພື້ນດິນ, ການເຊື່ອມຕົວກັນລະຫວ່າງຮ່ອງຮອຍຄວາມແຕກຕ່າງໃນພື້ນທີ່ທີ່ບໍ່ມີຍົນອ້າງອີງຈະສະຫນອງເສັ້ນທາງກັບຄືນຕົ້ນຕໍ, ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງຂອງຍົນອ້າງອິງບໍ່ມີຜົນກະທົບກ່ຽວກັບຮ່ອງຮອຍຄວາມແຕກຕ່າງໃນທໍ່ດຽວທໍາມະດາ. traces ມັນຮ້າຍແຮງ, ແຕ່ວ່າມັນຍັງຈະຫຼຸດລົງຄຸນນະພາບຂອງສັນຍານຄວາມແຕກຕ່າງແລະເພີ່ມ EMI, ເຊິ່ງຄວນຈະຫຼີກເວັ້ນຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.

ນອກຈາກນັ້ນ, ຜູ້ອອກແບບບາງຄົນເຊື່ອວ່າຍົນອ້າງອິງພາຍໃຕ້ການຕິດຕາມຄວາມແຕກຕ່າງສາມາດຖືກໂຍກຍ້າຍອອກເພື່ອສະກັດກັ້ນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງສັນຍານໂຫມດທົ່ວໄປໃນການສົ່ງຄວາມແຕກຕ່າງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວິທີການນີ້ແມ່ນບໍ່ສົມຄວນໃນທິດສະດີ. ວິທີການຄວບຄຸມ impedance? ການບໍ່ສະຫນອງສາຍຮອບ impedance ພື້ນດິນສໍາລັບສັນຍານແບບທົ່ວໄປຈະເຮັດໃຫ້ເກີດລັງສີ EMI ຢ່າງແນ່ນອນ. ວິທີການນີ້ເປັນອັນຕະລາຍຫຼາຍກ່ວາທີ່ດີ.

ຄວາມເຂົ້າໃຈຜິດ 2: ມັນເຊື່ອວ່າການຮັກສາໄລຍະຫ່າງເທົ່າທຽມກັນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍກ່ວາຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທີ່ກົງກັນ.

ໃນຮູບແບບ PCB ຕົວຈິງ, ມັນມັກຈະບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການອອກແບບທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນເວລາດຽວກັນ. ເນື່ອງຈາກການມີຢູ່ຂອງປັດໃຈເຊັ່ນ: ການແຜ່ກະຈາຍຂອງ pin, ຜ່ານ, ແລະຊ່ອງສາຍໄຟ, ຈຸດປະສົງຂອງການຈັບຄູ່ຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນຕ້ອງບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານການ winding ທີ່ເຫມາະສົມ, ແຕ່ຜົນໄດ້ຮັບຈະຕ້ອງມີບາງພື້ນທີ່ຂອງຄູ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນບໍ່ສາມາດຂະຫນານໄດ້. ກົດລະບຽບທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດໃນການອອກແບບການຕິດຕາມຄວາມແຕກຕ່າງຂອງ PCB ແມ່ນຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທີ່ກົງກັນ. ກົດລະບຽບອື່ນໆສາມາດປະຕິບັດໄດ້ຢ່າງຍືດຫຍຸ່ນຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງການອອກແບບແລະການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງ.

ຄວາມເຂົ້າໃຈຜິດ 3: ຄິດວ່າສາຍໄຟທີ່ແຕກຕ່າງກັນຕ້ອງໃກ້ຊິດຫຼາຍ.

ການຮັກສາຮ່ອງຮອຍຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ໃກ້ຊິດແມ່ນບໍ່ມີຫຍັງນອກເຫນືອການເສີມສ້າງການເຊື່ອມຂອງພວກມັນ, ເຊິ່ງບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດປັບປຸງພູມຕ້ານທານກັບສິ່ງລົບກວນ, ແຕ່ຍັງໃຊ້ຢ່າງເຕັມທີ່ຂອງຂົ້ວກົງກັນຂ້າມຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກເພື່ອຊົດເຊີຍການແຊກແຊງໄຟຟ້າກັບໂລກພາຍນອກ. ເຖິງແມ່ນວ່າວິທີການນີ້ແມ່ນເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍໃນກໍລະນີຫຼາຍທີ່ສຸດ, ມັນບໍ່ແມ່ນຢ່າງແທ້ຈິງ. ຖ້າພວກເຮົາສາມາດຮັບປະກັນວ່າພວກມັນຖືກປ້ອງກັນຢ່າງເຕັມສ່ວນຈາກການແຊກແຊງຈາກພາຍນອກ, ຫຼັງຈາກນັ້ນພວກເຮົາບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ການເຊື່ອມທີ່ເຂັ້ມແຂງເພື່ອບັນລຸການຕ້ານການແຊກແຊງ. ແລະຈຸດປະສົງຂອງການສະກັດກັ້ນ EMI.

ພວກເຮົາສາມາດຮັບປະກັນຄວາມໂດດດ່ຽວທີ່ດີແລະປ້ອງກັນຮ່ອງຮອຍທີ່ແຕກຕ່າງໄດ້ແນວໃດ? ການເພີ່ມໄລຍະຫ່າງກັບຮ່ອງຮອຍສັນຍານອື່ນໆແມ່ນຫນຶ່ງໃນວິທີພື້ນຖານທີ່ສຸດ. ພະລັງງານພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າຫຼຸດລົງກັບສີ່ຫລ່ຽມຂອງໄລຍະຫ່າງ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ເມື່ອໄລຍະຫ່າງເສັ້ນເກີນ 4 ເທົ່າຂອງຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນ, ການແຊກແຊງລະຫວ່າງພວກມັນແມ່ນອ່ອນແອທີ່ສຸດ. ສາມາດຖືກລະເລີຍ.