Як зменшити перехресні перешкоди в дизайні друкованої плати?
Перехресні перешкоди – це ненавмисне електромагнітне з’єднання між трасами друкована плата. Це з’єднання може призвести до того, що сигнальні імпульси однієї траси перевищують цілісність сигналу іншої траси, навіть якщо вони не перебувають у фізичному контакті. Це трапляється, коли відстань між паралельними трасами мала. Незважаючи на те, що сліди можуть бути мінімальними для виробничих цілей, їх може бути недостатньо для електромагнітних цілей.

Розглянемо два паралельні один одному сліди. Якщо диференціальний сигнал в одній трасі має більшу амплітуду, ніж в іншій трасі, це може позитивно вплинути на іншу трасу. Тоді сигнал на траєкторії «жертви» почне імітувати характеристики траєкторії агресора, а не подавати власний сигнал. Коли це станеться, виникнуть перехресні перешкоди.

Зазвичай вважається, що перехресні перешкоди виникають між двома паралельними доріжками, суміжними одна з одною на одному шарі. Однак перехресні перешкоди, швидше за все, виникають між двома паралельними трасами, що прилягають один до одного на сусідніх шарах. Це називається широкостороннім зв’язком і, швидше за все, станеться, оскільки два сусідніх шари сигналу розділені дуже малою товщиною серцевини. Товщина може становити 4 міл (0.1 мм), іноді менше, ніж відстань між двома слідами на одному шарі.

Відстань між трасами для усунення перехресних перешкод зазвичай перевищує звичайні вимоги до інтервалу трас

Виключити можливість перехресних перешкод у конструкції
На щастя, ви не піддані нахресних розмов. Розробивши друковану плату для мінімізації перехресних перешкод, ви можете уникнути цих проблем. Нижче наведено деякі прийоми проектування, які можуть допомогти вам усунути можливість перехресних перешкод на друкованій платі:

Тримайте якомога більшу відстань між диференціальною парою та іншим маршрутом сигналу. Основне правило: проміжок = 3 рази ширина сліду.

Зберігайте найбільшу можливу різницю між маршрутизацією годинника та іншою маршрутизацією сигналу. Той самий розрив = 3-кратне правило для ширини сліду також застосовується тут.

Дотримуйтеся якомога більшої відстані між різними диференціальними парами. Основне правило тут трохи більше, зазор = 5 разів більше ширини сліду.

Асинхронні сигнали (такі як RESET, INTERRUPT тощо) повинні бути далеко від шини та мати високошвидкісні сигнали. Їх можна направляти поруч із сигналами увімкнення або вимкнення або включення живлення, оскільки ці сигнали рідко використовуються під час нормальної роботи друкованої плати.

Забезпечення чергування двох сусідніх сигнальних шарів у стеку друкованих плат призведе до чергування горизонтальних і вертикальних напрямків маршрутизації. Це зменшить можливість широкого з’єднання, оскільки сліди не можуть тягнутися паралельно один над одним.

Кращий спосіб зменшити потенційні перехресні перешкоди між двома сусідніми сигнальними шарами — відокремити шари від шару заземлення між ними у мікросмужкової конфігурації. Заземлення не тільки збільшить відстань між двома сигнальними шарами, але й забезпечить необхідний зворотний шлях для сигнального рівня.

Ваші інструменти для проектування друкованих плат і програми сторонніх розробників можуть допомогти вам усунути перехресні перешкоди

Як ваше програмне забезпечення для проектування може допомогти вам усунути перехресні перешкоди при розробці високошвидкісних друкованих плат
Інструмент проектування PCB має багато вбудованих функцій, які можуть допомогти вам уникнути перехресних перешкод у вашому дизайні. Визначаючи напрямки маршрутизації та створюючи стеки мікросмужкових, правила рівня плати допоможуть вам уникнути широкого з’єднання. Використовуючи правила типу мережі, ви зможете призначити більші інтервали відстеження групам мереж, які більш сприйнятливі до перехресних перешкод. Маршрутизатори диференціальних пар маршрутизують диференціальні пари як фактичні пари, а не окремо. Це дозволить підтримувати необхідний відстань між трасами диференціальних пар та іншими мережами, щоб уникнути перехресних перешкод.

На додаток до вбудованих функцій програмного забезпечення для проектування друкованих плат, існують інші інструменти, які можуть допомогти вам усунути перехресні перешкоди при розробці високошвидкісних друкованих плат. Існують різні калькулятори перехресних перешкод, які допоможуть вам визначити правильну ширину траси та інтервал для маршрутизації. Існує також симулятор цілісності сигналу, щоб проаналізувати, чи має ваш проект потенційні проблеми з перехресними перешкодами.

Якщо допустити, перехресні перешкоди можуть стати великою проблемою на друкованих платах. Тепер, коли ви знаєте, на що звертати увагу, ви будете готові запобігти перехресним перешкодам. Техніки проектування, які ми обговорюємо тут, і особливості програмного забезпечення для проектування друкованих плат допоможуть вам створити проекти без перехресних перешкод.