Övergången hänvisar till fenomenet att elektromagnetisk störning på en signallinje oavsiktligt kopplar till en annan angränsande signallinje i en krets, vilket därmed påverkar dess normala signalöverföring. Övergång kan orsaka distorsion eller brus i signalerna på angränsande signallinjer, vilket påverkar signalens integritet och den normala driften av kretsen.
- Typer av övergång
1) Crosstalk i närheten (nästa):
Nära övergången hänvisar till övergångsfenomenet som förekommer vid signalkällens ände. Signalen påverkar signalen på den angränsande signallinjen genom elektromagnetisk koppling, vilket gör att brus visas nära signalkällans port.
2) Far-end Crosstalk (FEXT):
Far-end Crosstalk hänvisar till övergångsfenomenet som inträffar vid signalens mottagande. Bullersignalen kommer att visas vid signalmottagningsporten.
- Hur man minskar övergången
Den maximala tillåtna övergången är cirka 5% av signalsvängningen. För att minska effekterna av övergången på kretsprestanda kan följande åtgärder vidtas:
1) Öka avståndet mellan signalvägar
Princip: Att öka avståndet mellan signallinjer (från W till 3W) kan avsevärt minska avlägsna övergångar (cirka 65%).
Avvägning: Även om det är effektivt minskar detta tillvägagångssätt sammankopplingsdensitet, vilket resulterar i ökat styrelseområde och kostnad.
2) Minska kopplingslängden
Princip: Far-end korsningsbrus är proportionellt mot kopplingslängden. Att förkorta kopplingslängden kan effektivt minska ljudet. Till exempel, när kopplingslängden är kort (såsom 0. 1ns motsvarande en linjelängd på cirka 0. 6 tum), kan avlägsna ljudamplitud minskas avsevärt.
Tillämpning: I vissa tätt kopplade områden (t.ex. under BGA), även om kopplingen är tät, så länge kopplingslängden är kort, kan avlägsen korsning kontrolleras.
3) Tillsätt dielektriskt material ovanför ytskiktsledningarna
Princip: När kopplingslängden inte kan reduceras kan dielektriska material (såsom en tjockare lödmask) beläggas ovanför yttrådarna för att minska avgränsningsljudet.
OBS: Att öka tjockleken på den dielektriska beläggningen kan orsaka en ökning av nära övergången och minska den karakteristiska impedansen för överföringslinjen, så dessa faktorer måste beaktas vid tillägg av beläggningen.
4) Ruttkänsliga linjer till remslinjer
Princip: Mikrostripstrukturen består vanligtvis av ledare remsor, dielektriska skikt och markplan. Mikrostriplinjer är belägna på ytskiktet på PCB, medan striplinjer är inbäddade i de inre skikten på PCB. Stripslinjestrukturen placerar signallinjen på det inre skiktet på PCB och lindar den med två marklager, vilket kan minimera fjärrbrus. Eftersom signallinjen är omgiven av ett enhetligt dielektriskt material, reduceras kopplingseffekten avsevärt, så att avlägsen brus är lägre.
Fördelar: Striplinjestrukturen kan ge stabil elektrisk prestanda och är särskilt lämplig för känsliga signallinjer. Om avlägsna brus är ett problem i din design är stripline-routing den säkraste och mest effektiva lösningen.
Obs: Även om striplinjestrukturen är effektiv, är i praktiken fullständig enhetlighet i dielektriskt material svårt att uppnå. Dielektriska material är vanligtvis en kombination av kärnupplägg och prepregmaterial. Prepregs innehåller mer harts och har vanligtvis en mindre dielektrisk konstant än kärnstacken, och denna ojämnhet kan leda till små förändringar i avlägsna brus.
5) Skyddsledningar
Isoleringseffekt: Skyddande ledningar minskar den elektromagnetiska kopplingen mellan signaler genom att blockera förökningsvägen för interferenssignaler och därmed minska övergången.
Position och bredd: Skyddslinjen ska vara så nära offrets linje som möjligt och så bred som möjligt för att förbättra isoleringseffekten. Samtidigt måste bredden och avståndet mellan skyddslinjer följa PCB -designregler.
Elektrisk anslutning: Skyddsledningar är vanligtvis anslutna till ett markplan eller hålls med en fast potential för att maximera skärmningseffektiviteten. Om den inte är jordad kommer den att bilda en ö och stärka övergångseffekten. Relaterade experiment videolänkar.
Bullerundertryckning: Signalen svänger i båda ändarna när båda ändarna är jordade. Att lägga till flera "markvier" i skyddsledningarna kan ge flera markpunkter eller potentiella referenspunkter för skyddande ledningar. Var och en via ansluter skyddsledningarna till markplanet och undertrycker effektivt och sprider brusspänningen som genereras på skyddsledningarna.
6) Använd differentiella signaler
Differentialöverföring är en mer komplex men mer pålitlig signalöverföringsteknologi än enstaka överföring. Dess nyckelfunktion är användningen av två signallinjer för att överföra signaler av samma amplitud men motsatt fas.
Differential signalledningar kan effektivt minska elektromagnetisk störning eftersom de två signallinjerna i ett differentiellt par kommer att generera motsatta elektromagnetiska fält och avbryta varandras störningar.
7) Kontrollspårlängd
Minimera längden på signallinjer och parallella linjer för att minska påverkan av övergången.
8) Ledningar med flera skikt
Genom flerskikts PCB-design kan nyckel signallinjer placeras på olika nivåer för att minska ömsesidig koppling mellan signaler.
