Paano alisin ang crosstalk sa high-speed na disenyo ng PCB?

Paano bawasan ang crosstalk sa disenyo ng PCB?
Ang Crosstalk ay hindi sinasadyang electromagnetic coupling sa pagitan ng mga bakas sa printed circuit board. Ang pagkabit na ito ay maaaring maging sanhi ng mga pulso ng signal ng isang bakas na lumampas sa integridad ng signal ng isa pang bakas, kahit na wala sila sa pisikal na pakikipag-ugnayan. Nangyayari ito kapag ang puwang sa pagitan ng mga parallel na bakas ay mahigpit. Kahit na ang mga bakas ay maaaring panatilihin sa pinakamababang espasyo para sa mga layunin ng pagmamanupaktura, maaaring hindi sapat ang mga ito para sa mga layuning electromagnetic.

ipcb

Isaalang-alang ang dalawang bakas na parallel sa isa’t isa. Kung ang differential signal sa isang bakas ay may mas malawak na amplitude kaysa sa isa pang bakas, maaari itong positibong makaapekto sa isa pang bakas. Pagkatapos, ang signal sa trajectory ng “biktima” ay magsisimulang gayahin ang mga katangian ng trajectory ng aggressor, sa halip na magsagawa ng sarili nitong signal. Kapag nangyari ito, magaganap ang crosstalk.

Ang crosstalk ay karaniwang itinuturing na nagaganap sa pagitan ng dalawang parallel na track na katabi ng isa’t isa sa parehong layer. Gayunpaman, ang crosstalk ay mas malamang na mangyari sa pagitan ng dalawang parallel na bakas na katabi ng isa’t isa sa mga katabing layer. Tinatawag itong broadside coupling at mas malamang na mangyari dahil ang dalawang magkatabing layer ng signal ay pinaghihiwalay ng napakaliit na halaga ng kapal ng core. Ang kapal ay maaaring 4 mil (0.1 mm), kung minsan ay mas mababa kaysa sa pagitan ng dalawang bakas sa parehong layer.

Ang trace spacing para maalis ang crosstalk ay kadalasang mas malaki kaysa sa karaniwang trace spacing na kinakailangan

Tanggalin ang posibilidad ng crosstalk sa disenyo
Sa kabutihang palad, wala ka sa awa ng cross talk. Sa pamamagitan ng pagdidisenyo ng circuit board upang mabawasan ang crosstalk, maiiwasan mo ang mga problemang ito. Ang mga sumusunod ay ilang mga diskarte sa disenyo na makakatulong sa iyong alisin ang posibilidad ng crosstalk sa circuit board:

Panatilihin ang pinakamaraming distansya hangga’t maaari sa pagitan ng differential pair at iba pang pagruruta ng signal. Ang panuntunan ng thumb ay gap = 3 beses ang lapad ng bakas.

Panatilihin ang pinakamalaking posibleng pagkakaiba sa pagitan ng pagruruta ng orasan at ng iba pang pagruruta ng signal. Nalalapat din dito ang parehong gap = 3 beses ang rule of thumb para sa lapad ng bakas.

Panatilihin ang pinakamaraming distansya hangga’t maaari sa pagitan ng iba’t ibang mga pares ng pagkakaiba. Ang panuntunan ng hinlalaki dito ay bahagyang mas malaki, gap = 5 beses ang lapad ng bakas.

Ang mga asynchronous na signal (tulad ng RESET, INTERRUPT, atbp.) ay dapat na malayo sa bus at may mga high-speed signal. Maaari silang i-ruta sa tabi ng on o off o power up signal, dahil ang mga signal na ito ay bihirang ginagamit sa normal na operasyon ng circuit board.

Ang pagtitiyak na ang dalawang magkatabing layer ng signal ay magkakapalit sa isa’t isa sa circuit board stack ay magpapalit-palit ng pahalang at patayong mga direksyon sa pagruruta. Ito ay magbabawas sa posibilidad ng broadside coupling, dahil ang mga bakas ay hindi pinahihintulutang mag-extend ng parallel sa ibabaw ng bawat isa.

Ang isang mas mahusay na paraan upang bawasan ang potensyal na crosstalk sa pagitan ng dalawang katabing signal layer ay ang paghiwalayin ang mga layer mula sa ground plane layer sa pagitan ng mga ito sa isang microstrip configuration. Ang ground plane ay hindi lamang magpapataas ng distansya sa pagitan ng dalawang signal layer, ito ay magbibigay din ng kinakailangang return path para sa signal layer.

Makakatulong sa iyo ang iyong mga tool sa disenyo ng PCB at mga third-party na application na alisin ang crosstalk

Paano ka matutulungan ng iyong software sa disenyo na alisin ang crosstalk sa high-speed na disenyo ng PCB
Ang tool sa disenyo ng PCB ay may maraming built-in na feature na makakatulong sa iyong maiwasan ang crosstalk sa iyong disenyo. Sa pamamagitan ng pagtukoy ng mga direksyon sa pagruruta at paggawa ng mga microstrip stack, ang mga panuntunan sa board layer ay makakatulong sa iyong maiwasan ang broadside coupling. Gamit ang mga panuntunan sa uri ng network, makakapagtalaga ka ng mas malalaking agwat sa pagsubaybay sa mga pangkat ng mga network na mas madaling kapitan sa crosstalk. Differential pair routers ruta differential pairs bilang aktwal na mga pares sa halip na routing ang mga ito nang paisa-isa. Papanatilihin nito ang kinakailangang espasyo sa pagitan ng mga bakas ng pares ng pagkakaiba at iba pang mga network upang maiwasan ang crosstalk.

Bilang karagdagan sa mga built-in na function ng PCB design software, may iba pang mga tool na makakatulong sa iyong alisin ang crosstalk sa high-speed na disenyo ng PCB. Mayroong iba’t ibang mga crosstalk calculator upang matulungan kang matukoy ang tamang lapad ng bakas at puwang para sa pagruruta. Mayroon ding signal integrity simulator upang suriin kung ang iyong disenyo ay may mga potensyal na isyu sa crosstalk.

Kung pinapayagang mangyari, ang crosstalk ay maaaring isang malaking problema sa mga naka-print na circuit board. Ngayong alam mo na kung ano ang hahanapin, magiging handa ka nang pigilan ang crosstalk na mangyari. Ang mga diskarte sa disenyo na tinatalakay namin dito at ang mga tampok ng software ng disenyo ng PCB ay makakatulong sa iyo na lumikha ng mga crosstalk-free na disenyo.