Crosstalk odkazuje na jev, že elektromagnetické rušení na signální linii neúmyslně se spojuje s jinou sousední signální linií v obvodu, čímž ovlivňuje jeho normální přenos signálu. Crosstalk může způsobit zkreslení nebo šum v signálech na sousedních signálních částech, čímž ovlivňuje integritu signálu a normální provoz obvodu.
- Typy přeslechů
1) Crosstalk (next):
Crosstalk se odkazuje na fenomén přeslechu, který se vyskytuje na konci zdroje signálu. Signál ovlivňuje signál na sousední signální linii elektromagnetickou vazbou, což způsobuje, že se šum objeví v blízkosti zdrojového portu signálu.
2) Crosstalk (Fext):
Crosstalk daleko na konci odkazuje na fenomén přeslechu, který se vyskytuje na konci signálu. Hlukový signál se objeví na portu přijímajícího signálu.
- Jak snížit přeslech
Maximální přípustný přeslech je přibližně 5% houpačky signálu. Za účelem snížení dopadu přeslechu na výkon obvodu lze přijmout následující opatření:
1) Zvyšte mezery mezi signálními cestami
Princip: Zvýšení mezeru mezi signálními liniemi (od W na 3W) může významně snížit přeslech vzdáleného konce (asi 65%).
Kompromis: Přestože je tento přístup účinný, snižuje hustotu propojení, což má za následek zvýšenou plochu desky a nákladů.
2) Snižte délku spojky
Princip: Hluk crosstalku daleko na konci je úměrný délce vazby. Zkrácení délky vazby může účinně snížit hluk na konci. Například, když je délka spojky krátká (například 0. 1ns odpovídající délce linky asi 0. 6 palců), lze amplitudu šumu na emise významně snížit.
Aplikace: V některých pevně spojených oblastech (například pod BGA), i když je vazba hustá, pokud je délka spojky krátká, lze řídit daleko na konci.
3) Přidejte dielektrický materiál nad vodiči povrchové vrstvy
Princip: Pokud nelze snížit délku spojky, mohou být dielektrické materiály (jako je silnější pájecí maska) potaženy nad povrchovými dráty, aby se snížilo hluk přeslechu daleko.
Poznámka: Zvyšování tloušťky dielektrického povlaku může způsobit zvýšení blízkého end crosstalk a snížit charakteristickou impedanci přenosového vedení, takže tyto faktory musí být při přidávání povlaku zohledněny.
4) Trasa citlivé čáry do linek
Princip: Struktura mikropáskové struktury se obvykle skládá z vodivých proužků, dielektrických vrstev a zemních rovin. Čáry mikropásících jsou umístěny na povrchové vrstvě PCB, zatímco pásové linie jsou zabudovány do vnitřních vrstev PCB. Struktura stripline umístí signální čáru na vnitřní vrstvu PCB a zabalí ji dvěma zemními vrstvami, což může minimalizovat vzdálený šum. Protože je signální čára obklopena rovnoměrným dielektrickým materiálem, je vazební účinek výrazně snížen, takže hluk na konci je nižší.
Výhody: Struktura stripline může poskytnout stabilní elektrický výkon a je zvláště vhodná pro citlivé signální vedení. Pokud je ve vašem designu problém, který je hlukem, směrování Stripline je nejbezpečnějším a nejúčinnějším řešením.
Poznámka: Ačkoli je struktura stripline účinná, v praxi je obtížné dosáhnout úplné uniformitě dielektrického materiálu. Dielektrické materiály jsou obvykle kombinací materiálů pro rozložení jádra a prepreg. Prepregs obsahují více pryskyřice a obvykle mají menší dielektrickou konstantu než zásobník jádra a tato nejednotnost může vést k malým změnám šumu na konci.
5) Ochranné zapojení
Izolační účinek: Ochranná kabeláž snižuje elektromagnetickou vazbu mezi signály blokováním propagační cesty interferenčních signálů, čímž se snižuje přeslech.
Pozice a šířka: Ochranná čára by měla být co nejblíže linii oběti a co nejširší, aby se zvýšil izolační efekt. Současně musí šířka a mezera ochranných linií dodržovat pravidla návrhu PCB.
Elektrické připojení: Strážné dráty jsou obvykle spojeny s zemní rovinou nebo drží pevný potenciál pro maximalizaci účinnosti stínění. Pokud to není uzemněno, vytvoří ostrov a posiluje efekt přeslechu. Související experimentální video odkazy.
Potlačení šumu: Signál osciluje na obou koncích, když jsou oba konce uzemněny. Přidání více „pozemních průchodů“ k ochrannému zapojení může poskytnout více pozemních bodů nebo potenciálních referenčních bodů pro ochranné zapojení. Každý přes spojuje ochranu s pozemním rovinou a účinně potlačuje a rozptyluje šumové napětí generované na ochraně.
6) Použijte diferenciální signály
Diferenciální přenos je složitější, ale spolehlivější technologie přenosu signálu než jednofikovaná přenos. Jeho klíčovým prvkem je použití dvou signálních linek k přenosu signálů stejné amplitudy, ale opačné fáze.
Diferenciální zapojení signálu může účinně snížit elektromagnetické rušení, protože dva signální čáry v diferenciálním páru budou generovat opačná elektromagnetická pole a navzájem se zrušit.
7) Délka kontroly stopy
Minimalizujte délku signálních linek a paralelních linií, aby se snížil dopad přeslechu.
8) Vícevrstvé zapojení
Prostřednictvím konstrukce vícevrstvy PCB může být klíčové signální vedení umístěno na různých úrovních, aby se snížila vzájemná vazba mezi signály.
