Das Übersprechen bezieht sich auf das Phänomen, dass elektromagnetische Interferenzen auf einer Signallinie versehentlich an eine andere benachbarte Signallinie in einer Schaltung gehören, wodurch die normale Signalübertragung beeinflusst wird. Das Übersprechen kann in den Signalen an benachbarten Signalleitungen Verzerrungen oder Rauschen verursachen, wodurch die Integrität des Signals und den normalen Betrieb der Schaltung beeinflusst werden.
- Arten von Übersprechen
1) Nah-End-Übersprechen (nächstes):
Nahe Endkrostalk bezieht sich auf das Übersprechen, das am Ende der Signalquelle auftritt. Das Signal beeinflusst das Signal auf der benachbarten Signallinie durch elektromagnetische Kopplung, wodurch Rauschen in der Nähe des Signalquellenanschlusss angezeigt wird.
2) Far-End-Übersprechen (FEXT):
Fellendes Übersprechen bezieht sich auf das Übersprechen, das am Signal empfangen wird. Das Rauschsignal erscheint am Signal empfangenden Anschluss.
- Wie man das Übersprechen reduziert
Das maximal zulässige Übersprechen beträgt ungefähr 5% der Signalschwung. Um die Auswirkungen des Übersprechens auf die Leistungsleistung zu verringern, können die folgenden Maßnahmen ergriffen werden:
1) Erhöhen Sie den Abstand zwischen Signalpfaden
Prinzip: Das Erhöhen des Abstands zwischen Signallinien (von W bis 3W) kann das fernende Übersprechen (etwa 65%) erheblich reduzieren.
Kompromiss: Obwohl wir effektiv sind, reduziert dieser Ansatz die Verbindungsdichte, was zu erhöhtem Vorstandsbereich und Kosten führt.
2) Reduzierung der Kopplungslänge
Prinzip: Far-End-Übersprechen ist proportional zur Kopplungslänge. Das Verkürzen der Kupplungslänge kann das fernen Rauschen effektiv reduzieren. Wenn beispielsweise die Kopplungslänge kurz ist (z. B. 0. 1ns, die einer Linienlänge von etwa 0. 6 Zoll entspricht), kann die fernende Rauschamplitude erheblich reduziert werden.
Anwendung: In einigen eng gekoppelten Bereichen (z. B. unter BGA), auch wenn die Kupplung dicht ist, solange die Kupplungslänge kurz ist, kann das ferne Übersprechen kontrolliert werden.
3) Dielektrisches Material über den Oberflächenschichtdrähten hinzufügen
Prinzip: Wenn die Kupplungslänge nicht reduziert werden kann, können dielektrische Materialien (z. B. eine dickere Lötmaske) über den Oberflächendrähten überzogen werden, um das fernende Übersprechen zu verringern.
HINWEIS: Eine Erhöhung der Dicke der dielektrischen Beschichtung kann zu einem Anstieg des nahe End-Übersprechens führen und die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung verringern, sodass diese Faktoren bei der Zugabe der Beschichtung berücksichtigt werden müssen.
4) Wege empfindliche Linien in Streifenlinien weiterleiten
Prinzip: Die Microstrip -Struktur besteht normalerweise aus Leiterstreifen, dielektrischen Schichten und Erdungsebenen. Microstrip -Linien befinden sich auf der Oberflächenschicht der PCB, während Streifen in die inneren Schichten der Leiterplatte eingebettet sind. Die Stripline -Struktur platziert die Signallinie auf der inneren Schicht der PCB und umhüllt sie mit zwei gemahlenen Schichten, wodurch das Ferngeräusch minimiert werden kann. Da die Signallinie von einem gleichmäßigen dielektrischen Material umgeben ist, wird der Kopplungseffekt erheblich verringert, sodass das ferne Rauschen niedriger ist.
Vorteile: Die Stripline -Struktur kann eine stabile elektrische Leistung liefern und ist besonders für empfindliche Signallinien geeignet. Wenn Far-End-Rauschen in Ihrem Design ein Problem darstellt, ist das Stripline-Routing die sicherste und effizienteste Lösung.
Hinweis: Obwohl die Stripline -Struktur wirksam ist, ist in der Praxis eine vollständige Gleichmäßigkeit des dielektrischen Materials schwer zu erreichen. Dielektrische Materialien sind typischerweise eine Kombination aus Kernlayup- und Prepreg -Materialien. Prepregs enthalten mehr Harz und haben typischerweise eine kleinere Dielektrizitätskonstante als der Kernstapel, und diese Ungleichmäßigkeit kann zu kleinen Änderungen des fernen Rauschens führen.
5) Schutzkabel
Isolationseffekt: Die Schutzkabel reduziert die elektromagnetische Kopplung zwischen den Signalen, indem der Ausbreitungsweg von Interferenzsignalen blockiert und damit das Übersprechen verringert wird.
Position und Breite: Die Schutzlinie sollte so nahe wie möglich an der Opferlinie und so weit wie möglich sein, um den Isolationseffekt zu verbessern. Gleichzeitig müssen die Breite und der Abstand von Schutzlinien den PCB -Designregeln entsprechen.
Elektrische Verbindung: Schutzdrähte werden normalerweise mit einer Erdungsebene angeschlossen oder mit einem festen Potential gehalten, um die Wirksamkeit der Abschirmung zu maximieren. Wenn es nicht geerdet ist, bildet es eine Insel und stärkt den Übersprecheneffekt. Verwandte Experiment -Video -Links.
Rauschunterdrückung: Das Signal oszilliert an beiden Enden, wenn beide Enden geerdet sind. Das Hinzufügen mehrerer "Bodenvias" zur Schutzkabel kann mehrere Bodenpunkte oder mögliche Referenzpunkte für die Schutzkabel liefern. Jedes über verbindet die Wachkabel mit der Erdungsebene, wodurch die Rauschspannung effektiv unterdrückt und dispergiert wird, die auf der Wachkabel erzeugt wird.
6) Verwenden Sie Differentialsignale
Die Differentialübertragung ist eine komplexere, aber zuverlässigere Signalübertragungstechnologie als eine Übertragung von Einsendungen. Das Schlüsselmerkmal ist die Verwendung von zwei Signalleitungen zum Senden von Signalen derselben Amplitude, aber der entgegengesetzten Phase.
Differentielle Signalverkabelung kann die elektromagnetische Interferenz effektiv reduzieren, da die beiden Signallinien in einem Differentialpaar entgegengesetzte elektromagnetische Felder erzeugen und die Interferenz des anderen abbrechen.
7) Länge der Spur
Minimieren Sie die Länge der Signallinien und parallele Linien, um die Auswirkungen von Übersprechen zu verringern.
8) Multi-Layer-Verkabelung
Durch mehrschichtige PCB-Design können wichtige Signallinien auf verschiedenen Ebenen platziert werden, um die gegenseitige Kopplung zwischen den Signalen zu verringern.
