고속 PCB 설계에 대한 누화 지식

고속 PCB 설계 학습 과정에서 누화는 반드시 숙지해야 할 중요한 개념입니다. 이는 전자기 간섭 전파, 비동기 신호 라인, 제어 라인 및 I/O 포트 라인의 주요 경로이며 누화는 회로 또는 구성 요소 기능에 비정상적인 현상을 발생시킵니다.

누화

원치 않는 전압 잡음 간섭의 전자기 결합에 의해 인접한 전송 라인에서 신호가 전송 라인에서 전송되는 경우를 말합니다. 이 간섭은 전송 라인 간의 상호 인덕턴스와 상호 정전 용량으로 인해 발생합니다. PCB 층의 매개변수, 간격 신호 라인, 드라이버 끝과 수신기 끝의 전기적 특성, 라인의 종료 모드는 모두 누화에 특정 영향을 미칩니다.

누화를 극복하기 위한 주요 조치는 다음과 같습니다.

● 병렬 배선 간격을 늘리고 3W 규칙을 따르십시오.

● 평행선 사이에 접지된 절연선을 삽입합니다.

● 배선층과 접지면 사이의 거리를 줄이십시오.

3W 규칙

라인 사이의 누화를 줄이기 위해서는 라인 사이의 간격이 충분히 커야 합니다. 선 사이의 간격이 선폭의 3배 이상일 때 서로 간섭하지 않고 70%의 전기장이 유지될 수 있는데, 이를 3W 규칙이라고 합니다. 98%의 전기장이 서로 간섭하지 않도록 합니다. , 10W의 간격을 사용할 수 있습니다.

(참고: 실제 PCB 설계에서 3W 규칙은 누화 방지 요구 사항을 완전히 충족하지 않습니다.)

PCBS에서 혼선을 방지하는 방법

PCB의 누화를 방지하기 위해 엔지니어는 다음과 같은 PCB 설계 및 레이아웃 측면을 고려할 수 있습니다.

1,  기능에 따라 논리 장치 시리즈를 분류하고 버스 구조를 엄격하게 제어합니다.

2，최소화된 구성 요소 간의 물리적 거리;

3, 고속 신호 라인 및 구성 요소(예: 수정 발진기)는 I/O 상호 연결 및 데이터 간섭 및 결합에 취약한 기타 영역에서 멀리 떨어져 있어야 합니다.

4, 고속 회선에 대한 올바른 종단 제공;

5, 장거리 병렬 배선을 피하고 유도 결합을 최소화하기 위해 전선 사이에 충분한 간격을 제공하십시오.

6, 인접 레이어(마이크로스트립 또는 스트립 라인)의 배선은 레이어 간 용량 결합을 방지하기 위해 서로 수직이어야 합니다.

7, 신호와 접지면 사이의 거리를 줄입니다.

8, 서로 다른 레이어에 분산된 서로 다른 신호를 사용하여 고잡음 방출원(클록, I/O, 고속 상호 연결)을 분할하고 격리합니다.

9, 신호 라인 사이의 거리를 최대한 늘리면 허용 누화를 효과적으로 줄일 수 있습니다.

10, 리드 인덕턴스는 매우 높은 임피던스의 부하와 매우 낮은 임피던스의 부하를 사용하는 회로를 피하기 위해 감소되며, 아날로그 회로 부하 임피던스는 10Ω과 10kΩ 사이에서 최대한 안정적입니다. 왜냐하면 높은 임피던스 부하가 용량성 누화를 증가시키기 때문입니다. 매우 높은 임피던스 부하를 사용하면 높은 작동 전압으로 인해 용량성 누화가 증가하고, 매우 낮은 임피던스 부하를 사용하면 높은 작동 전류로 인해 유도성 누화가 증가합니다.

11, 고속 사이클 신호는 PCB 보드의 내부 레이어에 배열됩니다.

12, 임피던스 매칭 기술은 신호 무결성을 보장하고 오버슈팅을 방지하는 데 사용됩니다.

13, 교차점 방지 처리와 같이 빠른 상승 에지(tr≤3ns)가 있는 신호에 주의하세요. EFTIB 또는 ESD의 간섭을 받고 필터링되지 않은 일부 신호 라인이 PCB 가장자리에 배열되어 있습니다.

14, 접지면을 사용해 보십시오. 접지면을 사용하는 신호 라인은 접지면이 없는 신호 라인에 비해 15~20dB 감쇠됩니다.

15, 고주파 신호 및 민감한 신호는 지상에서 처리되며 듀얼 패널의 접지 기술을 사용하면 10 ~ 15dB 감쇠를 얻을 수 있습니다.

16, 균형 라인, 차폐 라인 또는 동축 라인을 사용하십시오.

17, 교란 신호 라인과 민감한 라인이 필터링됩니다.

18, 레이어 및 배선의 합리적인 설정, 배선 레이어 및 배선 간격의 합리적인 설정, 병렬 신호 길이 감소, 신호 레이어와 평면 레이어 사이의 거리 단축, 신호 라인 간격 증가, 병렬 신호 라인 길이 감소(임계 길이 범위 내) , 이러한 조치는 누화를 효과적으로 줄일 수 있습니다.

엔지니어는 신호 품질 테스트를 수행할 때 다음과 같은 세 가지 측면의 지식을 갖추어야 합니다.

1, 측정 도구(오실로스코프)에 대해 명확히 이해하고, 오실로스코프의 성능을 이해하고, 오실로스코프와 프로브의 사용을 숙달하고, 비정상적인 신호 품질 테스트와 오실로스코프 메뉴 설정 간의 관계를 명확히 합니다.

2. 비정상 신호 형태에 대해 포괄적이고 명확하게 이해하고 비정상 신호의 비정상 지표에 대해 이해합니다.

3, 테스트 중인 보드의 원리 회로에 대한 특정 지식과 이해가 있어야 하며, 신호를 분류하고, 보드의 주요 장치, 주요 버스, 주요 신호의 신호 품질 요구 사항 및 관련 타이밍 매개변수를 이해할 수 있어야 합니다. ;

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