Hvordan redusere krysstale i PCB-design?
Crosstalk er utilsiktet elektromagnetisk kobling mellom spor på trykte kretskort. Denne koblingen kan føre til at signalpulsene til ett spor overskrider signalintegriteten til et annet spor, selv om de ikke er i fysisk kontakt. Dette skjer når avstanden mellom parallelle spor er tett. Selv om sporene kan holdes på et minimumsavstand for produksjonsformål, kan det hende at de ikke er nok for elektromagnetiske formål.

Tenk på to spor som er parallelle med hverandre. Hvis differensialsignalet i den ene trasen har en større amplitude enn den andre trasen, kan det påvirke den andre trasen positivt. Deretter vil signalet i “offer”-banen begynne å etterligne egenskapene til angriperens bane, i stedet for å lede sitt eget signal. Når dette skjer, vil krysstale oppstå.

Crosstalk anses generelt å forekomme mellom to parallelle spor ved siden av hverandre på samme lag. Imidlertid er det mer sannsynlig at krysstale oppstår mellom to parallelle spor ved siden av hverandre på tilstøtende lag. Dette kalles bredsidekobling og er mer sannsynlig fordi to tilstøtende signallag er atskilt med en veldig liten mengde kjernetykkelse. Tykkelsen kan være 4 mm, noen ganger mindre enn avstanden mellom to spor på samme lag.

Sporavstanden for å eliminere krysstale er vanligvis større enn de konvensjonelle sporavstandskravene

Eliminer muligheten for krysstale i designet
Heldigvis er du ikke prisgitt kryssprat. Ved å designe kretskortet for å minimere krysstale kan du unngå disse problemene. Følgende er noen designteknikker som kan hjelpe deg å eliminere muligheten for krysstale på kretskortet:

Hold så stor avstand som mulig mellom differensialparet og annen signalruting. Tommelfingerregelen er gap = 3 ganger sporbredden.

Hold størst mulig forskjell mellom klokkeruting og annen signalruting. Samme gap = 3 ganger tommelfingerregelen for sporbredde gjelder også her.

Hold så stor avstand som mulig mellom ulike differensialpar. Tommelfingerregelen her er litt større, gap = 5 ganger bredden på sporet.

Asynkrone signaler (som RESET, INTERRUPT osv.) skal være langt unna bussen og ha høyhastighetssignaler. De kan rutes ved siden av av- eller på-signalene, fordi disse signalene sjelden brukes under normal drift av kretskortet.

Å sikre at to tilstøtende signallag veksler med hverandre i kretskortstabelen vil veksle horisontale og vertikale ruteretninger. Dette vil redusere muligheten for bredsidekobling, da sporene ikke får strekke seg parallelt oppå hverandre.

En bedre måte å redusere potensiell krysstale mellom to tilstøtende signallag er å skille lagene fra jordplanlaget mellom dem i en mikrostrip-konfigurasjon. Jordplanet vil ikke bare øke avstanden mellom de to signallagene, det vil også gi nødvendig returvei for signallaget.

PCB-designverktøyene og tredjepartsapplikasjonene dine kan hjelpe deg med å eliminere krysstale

Hvordan designprogramvaren din kan hjelpe deg med å eliminere krysstale i høyhastighets PCB-design
PCB-designverktøyet har mange innebygde funksjoner som kan hjelpe deg å unngå krysstale i designet. Ved å spesifisere ruteretninger og lage mikrostrip-stabler, vil styrelagsreglene hjelpe deg med å unngå bredsidekobling. Ved å bruke nettverkstyperegler vil du kunne tilordne større sporingsintervaller til grupper av nettverk som er mer utsatt for krysstale. Differensialparrutere ruter differensialpar som faktiske par i stedet for å rute dem individuelt. Dette vil opprettholde den nødvendige avstanden mellom differensialparsporene og andre nettverk for å unngå krysstale.

I tillegg til de innebygde funksjonene til PCB-designprogramvare, finnes det andre verktøy som kan hjelpe deg å eliminere krysstale i høyhastighets PCB-design. Det finnes forskjellige krysstalekalkulatorer som hjelper deg med å bestemme riktig sporbredde og avstand for ruting. Det er også en signalintegritetssimulator for å analysere om designet ditt har potensielle problemer med krysstale.

Hvis det tillates å skje, kan krysstale være et stort problem på kretskort. Nå som du vet hva du skal se etter, vil du være klar til å forhindre at krysstale skjer. Designteknikkene vi diskuterer her og funksjonene til PCB-designprogramvare vil hjelpe deg med å lage krysstalefrie design.