Wie kann eine Leiterplatte elektromagnetische Störungen wirksam unterdrücken?

Genau genommen sind alle Spannungssignale&"Differential GG", da eine Spannung immer relativ zu einer anderen ist. Meistens verwenden wir jedoch Masse als Spannungsreferenzpunkt, um eine andere Spannung zu messen, die als Single-Ended bezeichnet wird Da es mit&"Ground GG" verglichen wird, verhält sich ein Single-Ended-Signal normalerweise auf einer Leiterplatte mit nur einer Spur.

Was ist also ein Differenzsignal? Anders als bei der herkömmlichen Methode eines Signaldrahtes und eines Erdungskabels überträgt die Differenzialübertragung Signale auf beiden Drähten. Die Amplituden der beiden Signale sind gleich, die Phasendifferenz beträgt 180 Grad und die Polarität ist entgegengesetzt. Das über diese beiden Drähte übertragene Signal ist ein Differenzsignal.

Vor- und Nachteile von Differenzsignalen

Vorteile

Starke Entstörungsfähigkeit. Das Störrauschen wird im Allgemeinen gleichzeitig auf zwei Signalleitungen geladen und die Differenz beträgt 0, dh das Rauschen hat keinen Einfluss auf die logische Bedeutung des Signals.

Es kann elektromagnetische Interferenzen (EMI) wirksam unterdrücken. Da die beiden Leitungen nahe beieinander liegen und die Signalamplitude gleich ist, sind die gekoppelten elektromagnetischen Felder zwischen den beiden Leitungen und dem Boden in der Amplitude gleich und ihre Signale haben eine entgegengesetzte Polarität und ihre elektromagnetische Felder heben sich gegenseitig auf. Daher gibt es weniger elektromagnetische Störungen für die Außenwelt.

Genaue zeitliche Positionierung. Das Empfangsende des Differenzsignals ist der Punkt, an dem die Differenz der Signalamplitude auf zwei Leitungen einen positiven und einen negativen Sprung aufweist, der als Punkt des logischen 0/1-Sprungs verwendet wird. Die Schwellenspannung wird jedoch als der verwendet Sprungpunkt der Signallogik 0/1 im gemeinsamen Signal mit einem Anschluss, der stark vom Verhältnis von Schwellenspannung und Signalamplitudenspannung beeinflusst wird, ist daher nicht für das Signal mit niedriger Amplitude geeignet.

Nachteile

Wenn der Bereich der Leiterplatte sehr eng ist, kann das Signal mit einem Anschluss nur eine Signalleitung haben, die Erdungsleitung geht zur Erdungsebene und das Differenzsignal muss zu zwei Leitungen gleicher Länge, gleicher Breite und nahe beieinander verlaufen Dies geschieht häufig, wenn die Stifte des Chips so eng beieinander liegen, dass sie nur durch einen einzelnen Faden geführt werden können.

Anforderungen an die Verdrahtung von Differenzsignalen

Auf einer Leiterplatte muss das Differential-Routing zwei Linien gleicher Länge, gleicher Breite, nahe beieinander und in derselben Ebene sein.

Gleiche Länge: Gleiche Länge bedeutet, dass die Länge von zwei Leitungen so lang wie möglich sein sollte, um sicherzustellen, dass die beiden Differenzsignale jederzeit entgegengesetzt polar bleiben. Reduzieren Sie die Gleichtaktkomponente.

Gleiche Breite und gleicher Abstand: Gleiche Breite bedeutet, dass die Linienbreite von zwei Signalen gleich gehalten werden sollte, und gleicher Abstand bedeutet, dass der Abstand zwischen zwei Linien konstant und parallel gehalten werden sollte.

Die Differenzleitungen liegen nahe beieinander, und je näher sie liegen, desto kleiner ist die Schleifenfläche und desto kleiner ist die Schleifenfläche des induzierten Stroms unter der Leitung. Die EMI-Kontrolle ist auch gut.

Eine Differenzverdrahtung ist auf derselben Plattenschicht erforderlich, und es wird ein Gleichtaktrauschen eingeführt, da der Unterschied zwischen verschiedenen Schichten, wie Impedanz und Durchgangsloch, den Effekt der Differenzmodusübertragung verringert.

Erinnerung: In den PCB-Routing-Regeln gibt es ein&"; Schlüsselsignalleitungspriorität GG"; Prinzip, dh Stromversorgung, Simulationssignal, Hochgeschwindigkeitssignal, Taktsignal, Differenzsignal und Synchronisationssignal und anderes Schlüsselsignal-Prioritätsrouting.