In उच्च गति पीसीबी डिजाईन, डिफरेंशियल सिग्नल (डिफरेंशियल सिग्नल) को आवेदन अधिक र अधिक व्यापक हुँदै गइरहेको छ, र सर्किट मा सबै भन्दा महत्वपूर्ण संकेत अक्सर एक भिन्न संरचना संग डिजाइन गरिएको छ। किन यस्तो हुन्छ ? साधारण एकल-अन्त संकेत मार्गको तुलनामा, विभेदक संकेतहरूमा बलियो विरोधी हस्तक्षेप क्षमता, EMI को प्रभावकारी दमन, र सटीक समय स्थितिको फाइदाहरू छन्।

विभेदक संकेत PCB तारिङ आवश्यकताहरु

सर्किट बोर्डमा, भिन्नता ट्रेसहरू समान लम्बाइ, बराबर चौडाइ, निकटता, र समान स्तरमा दुई रेखाहरू हुनुपर्छ।

1. समान लम्बाइ: समान लम्बाइको अर्थ दुई रेखाहरूको लम्बाइ सम्भव भएसम्म लामो हुनुपर्छ, दुई भिन्न संकेतहरू सधैं विपरीत ध्रुवताहरू राख्न सुनिश्चित गर्न। सामान्य मोड घटकहरू घटाउनुहोस्।

2. बराबर चौडाइ र बराबर दूरी: समान चौडाइ भनेको दुई संकेतहरूको ट्रेसको चौडाइ समान राख्न आवश्यक छ, र समान दूरीको अर्थ दुई तारहरू बीचको दूरी स्थिर र समानान्तर राख्नु पर्छ।

3. न्यूनतम प्रतिबाधा परिवर्तन: डिफरेंसिअल सिग्नलहरूको साथ PCB डिजाइन गर्दा, सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कुराहरू मध्ये एउटा अनुप्रयोगको लक्ष्य प्रतिबाधा पत्ता लगाउनु हो, र त्यसपछि तदनुसार भिन्नता जोडी योजना बनाउनुहोस्। थप रूपमा, प्रतिबाधा परिवर्तनलाई सकेसम्म सानो राख्नुहोस्। भिन्न रेखाको प्रतिबाधा ट्रेस चौडाइ, ट्रेस युग्मन, तामा मोटाई, र PCB सामग्री र स्ट्याकअप जस्ता कारकहरूमा निर्भर गर्दछ। जब तपाइँ विभेदक जोडीको प्रतिबाधा परिवर्तन गर्ने कुनै पनि कुराबाट बच्न प्रयास गर्नुहुन्छ, ती प्रत्येकलाई विचार गर्नुहोस्।

PCB विभेदक संकेत डिजाइनमा सामान्य गलतफहमीहरू

गलतफहमी 1: यो विश्वास गरिन्छ कि विभेदक संकेतलाई फिर्ताको बाटोको रूपमा ग्राउन्ड प्लेन आवश्यक पर्दैन, वा विभेदक ट्रेसहरूले एकअर्काको लागि फिर्ती मार्ग प्रदान गर्दछ।

यो गलतफहमी को कारण तिनीहरू सतही घटना द्वारा भ्रमित छन्, वा उच्च गति संकेत प्रसारण को संयन्त्र पर्याप्त गहिरो छैन। भिन्न सर्किटहरू समान ग्राउन्ड बाउन्सहरू र अन्य शोर संकेतहरूको लागि असंवेदनशील हुन्छन् जुन पावर र ग्राउन्ड प्लेनहरूमा अवस्थित हुन सक्छ। ग्राउन्ड प्लेनको आंशिक फिर्ता रद्दको मतलब यो होइन कि भिन्नता सर्किटले सन्दर्भ विमानलाई संकेत फिर्ता पथको रूपमा प्रयोग गर्दैन। वास्तवमा, सिग्नल रिटर्न एनालिसिसमा, डिफरेंशियल वायरिङ र साधारण सिंगल-एन्डेड वायरिङको मेकानिजम एउटै हुन्छ, त्यो हो, उच्च-फ्रिक्वेन्सी सिग्नलहरू जहिले पनि सानो इन्डक्टन्सको साथ लुपको साथ रिफ्लो हुन्छन्। सबैभन्दा ठूलो भिन्नता यो हो कि जमीनमा युग्मन बाहेक, विभेद रेखामा पारस्परिक युग्मन पनि छ। कुन प्रकारको युग्मन बलियो छ, र कुन मुख्य फिर्ती मार्ग बन्छ।

PCB सर्किट डिजाइनमा, डिफरेंशियल ट्रेसहरू बीचको युग्मन सामान्यतया सानो हुन्छ, प्राय: युग्मन डिग्रीको 10-20% मात्र हो, र अधिक भूमिमा युग्मन हो, त्यसैले भिन्नता ट्रेसको मुख्य फिर्ती मार्ग अझै पनि जमीनमा अवस्थित छ। विमान जब ग्राउन्ड प्लेनमा विच्छेद हुन्छ, सन्दर्भ प्लेन बिनाको क्षेत्रमा डिफरेंशियल ट्रेसहरू बीचको युग्मनले मुख्य फिर्ताको मार्ग प्रदान गर्दछ, यद्यपि सन्दर्भ प्लेनको विच्छेदले सामान्य एकल-एन्डेडमा भिन्नता ट्रेसहरूमा कुनै प्रभाव पार्दैन। ट्रेसहरू यो गम्भीर छ, तर यसले अझै पनि भिन्नता संकेतको गुणस्तर घटाउनेछ र EMI बढाउनेछ, जसलाई सकेसम्म बेवास्ता गर्नुपर्छ।

थप रूपमा, केही डिजाइनरहरूले विश्वास गर्छन् कि विभेदक ट्रेस अन्तर्गत सन्दर्भ विमान भिन्न प्रसारणमा साझा मोड संकेतको अंशलाई दबाउन हटाउन सकिन्छ। यद्यपि, यो दृष्टिकोण सिद्धान्तमा वांछनीय छैन। अवरोध कसरी नियन्त्रण गर्ने? सामान्य-मोड सिग्नलको लागि ग्राउन्ड प्रतिबाधा लुप प्रदान नगर्दा अनिवार्य रूपमा EMI विकिरणको कारण हुनेछ। यो दृष्टिकोणले राम्रो भन्दा बढी हानि गर्छ।

गलतफहमी 2: यो मानिन्छ कि बराबर स्पेसिङ राख्नु मिल्दो रेखा लम्बाइ भन्दा बढी महत्त्वपूर्ण छ।

वास्तविक PCB लेआउटमा, एकै समयमा विभेदक डिजाइनको आवश्यकताहरू पूरा गर्न प्रायः सम्भव छैन। पिन डिस्ट्रिब्युसन, वियास, र वायरिङ स्पेस जस्ता कारकहरूको अस्तित्वको कारणले, रेखा लम्बाइ मिलाउने उद्देश्य उचित घुमाउरो मार्फत हासिल गरिनु पर्छ, तर नतिजा यो हुनुपर्छ कि भिन्नता जोडीका केही क्षेत्रहरू समानान्तर हुन सक्दैन। PCB भिन्नता ट्रेसहरूको डिजाइनमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण नियम मिल्दो रेखा लम्बाइ हो। अन्य नियमहरू डिजाइन आवश्यकताहरू र वास्तविक अनुप्रयोगहरू अनुसार लचिलो रूपमा ह्यान्डल गर्न सकिन्छ।

गलतफहमी 3: सोच्नुहोस् कि भिन्नता तारहरू धेरै नजिक हुनुपर्छ।

भिन्नता ट्रेसहरू नजिक राख्नु तिनीहरूको युग्मनलाई बढाउनु बाहेक अरू केही होइन, जसले आवाजको प्रतिरोधात्मक क्षमता मात्र सुधार गर्न सक्दैन, तर बाहिरी संसारमा विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप अफसेट गर्न चुम्बकीय क्षेत्रको विपरीत ध्रुवताको पूर्ण प्रयोग पनि गर्न सक्छ। यद्यपि यो दृष्टिकोण धेरै अवस्थामा धेरै लाभदायक छ, यो निरपेक्ष छैन। यदि हामी यो सुनिश्चित गर्न सक्छौं कि तिनीहरू पूर्णतया बाह्य हस्तक्षेपबाट जोगिएका छन्, तब हामीले विरोधी हस्तक्षेप प्राप्त गर्न बलियो युग्मन प्रयोग गर्नुपर्दैन। र ईएमआई दबाउन उद्देश्य।

हामी कसरी राम्रो अलगाव र भिन्नता ट्रेसहरूको संरक्षण सुनिश्चित गर्न सक्छौं? अन्य सिग्नल ट्रेसहरूसँग स्पेसिङ बढाउनु सबैभन्दा आधारभूत तरिकाहरू मध्ये एक हो। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ऊर्जा दूरी को वर्ग संग घट्छ। सामान्यतया, जब रेखा दूरी रेखा चौडाइको 4 गुणा बढी हुन्छ, तिनीहरू बीचको हस्तक्षेप अत्यन्त कमजोर हुन्छ। बेवास्ता गर्न सकिन्छ।