Como reduzir a diafonia no projeto de PCB?
Crosstalk é um acoplamento eletromagnético não intencional entre os traços placa de circuito impresso. Esse acoplamento pode fazer com que os pulsos de sinal de um traço excedam a integridade do sinal de outro traço, mesmo se eles não estiverem em contato físico. Isso acontece quando o espaçamento entre os traços paralelos é apertado. Mesmo que os traços possam ser mantidos em um espaçamento mínimo para fins de fabricação, eles podem não ser suficientes para fins eletromagnéticos.

Considere dois traços paralelos entre si. Se o sinal diferencial em um traço tiver uma amplitude maior do que o outro traço, ele pode afetar positivamente o outro traço. Então, o sinal na trajetória “vítima” passará a mimetizar as características da trajetória do agressor, ao invés de conduzir seu próprio sinal. Quando isso acontecer, ocorrerá diafonia.

Geralmente, considera-se que a diafonia ocorre entre duas trilhas paralelas adjacentes uma à outra na mesma camada. No entanto, é mais provável que a diafonia ocorra entre dois traços paralelos adjacentes um ao outro em camadas adjacentes. Isso é chamado de acoplamento de lado amplo e é mais provável de acontecer porque duas camadas de sinal adjacentes são separadas por uma quantidade muito pequena de espessura do núcleo. A espessura pode ser de 4 mils (0.1 mm), às vezes menor que o espaçamento entre dois traços na mesma camada.

O espaçamento de traços para eliminar a diafonia é geralmente maior do que os requisitos de espaçamento de traços convencionais

Elimine a possibilidade de diafonia no design
Felizmente, você não está à mercê de conversas cruzadas. Ao projetar a placa de circuito para minimizar a diafonia, você pode evitar esses problemas. A seguir estão algumas técnicas de design que podem ajudá-lo a eliminar a possibilidade de diafonia na placa de circuito:

Mantenha a maior distância possível entre o par diferencial e outro roteamento de sinal. A regra é gap = 3 vezes a largura do traço.

Mantenha a maior diferença possível entre o roteamento de clock e outro roteamento de sinal. A mesma lacuna = 3 vezes a regra para a largura do traço também se aplica aqui.

Mantenha a maior distância possível entre os diferentes pares diferenciais. A regra aqui é ligeiramente maior, lacuna = 5 vezes a largura do traço.

Os sinais assíncronos (como RESET, INTERRUPT, etc.) devem estar longe do barramento e ter sinais de alta velocidade. Eles podem ser roteados ao lado dos sinais de ligar ou desligar ou ligar, porque esses sinais raramente são usados ​​durante a operação normal da placa de circuito.

Garantir que duas camadas de sinal adjacentes alternem entre si na pilha da placa de circuito alternará as direções de roteamento horizontal e vertical. Isso reduzirá a possibilidade de acoplamento lateral, uma vez que os traços não podem se estender paralelamente uns sobre os outros.

Uma maneira melhor de reduzir a interferência potencial entre duas camadas de sinal adjacentes é separar as camadas da camada do plano de solo entre elas em uma configuração de microfita. O plano de terra não apenas aumentará a distância entre as duas camadas de sinal, mas também fornecerá o caminho de retorno necessário para a camada de sinal.

Suas ferramentas de design de PCB e aplicativos de terceiros podem ajudá-lo a eliminar a diafonia

Como seu software de projeto pode ajudá-lo a eliminar a diafonia em projetos de PCB de alta velocidade
A ferramenta de projeto de PCB possui muitos recursos integrados que podem ajudá-lo a evitar diafonia em seu projeto. Ao especificar as direções de roteamento e criar pilhas de microtiras, as regras da camada da placa o ajudarão a evitar o acoplamento lateral. Usando regras de tipo de rede, você poderá atribuir intervalos de rastreamento maiores a grupos de redes que são mais suscetíveis a diafonia. Os roteadores de par diferencial roteiam pares diferenciais como pares reais em vez de roteá-los individualmente. Isso manterá o espaçamento necessário entre os traços de pares diferenciais e outras redes para evitar diafonia.

Além das funções integradas do software de design de PCB, existem outras ferramentas que podem ajudá-lo a eliminar a diafonia em design de PCB de alta velocidade. Existem diferentes calculadoras de diafonia para ajudá-lo a determinar a largura correta do traço e o espaçamento para roteamento. Há também um simulador de integridade de sinal para analisar se seu projeto tem possíveis problemas de diafonia.

Se for permitido, a diafonia pode ser um grande problema nas placas de circuito impresso. Agora que você sabe o que procurar, estará pronto para evitar a ocorrência de crosstalk. As técnicas de projeto que discutimos aqui e os recursos do software de projeto de PCB ajudarão você a criar projetos sem crosstalk.