不得不跟PCB設計師說的一件事,參考平麵不完整信號串擾反而(ér)好!
發布時間:2024-11-11 09:17:56
高速先生成員-- 黃剛
Chris最近由於項目和培訓都比較多,感覺每周為大家帶來高速先生文檔分享都(dōu)有點兒力不從心了。這不在發布文章前的這個(gè)周末的下午還(hái)在發愁到底能給粉絲(sī)們帶來什麽有用的知識。熱門而正常的高速理論感覺已經寫得(dé)八九不離十了,再翻翻Chris之前做過的一些測試板後,突然找到(dào)一個不(bú)熱門而很異常的(de)理論,就(jiù)趁(chèn)現在吧,拿出來讓大家一起品品哈(hā)!

相信大家也(yě)看過(guò)很多高(gāo)速先生寫的關於(yú)串擾(rǎo)方麵的文章吧,PCB走(zǒu)線的串擾也是除(chú)了我們關心的損耗(hào)之外(wài)信號質量重要的影響因素,串擾的原理在以往的文(wén)章中已經描述很多了,這(zhè)裏就不再again and again的(de)重複了。
可以從(cóng)分立RLGC的角度來描述,請出我們的老演員1:

也可以從電磁場的角度來描述,繼續請(qǐng)出我們(men)的老演員(yuán)2:

那(nà)怎麽做好傳輸線(xiàn)之間串擾的PCB設計呢,尤其更加敏感的微帶線串(chuàn)擾。參照之前寫過的文章,一般會有(yǒu)非(fēi)常有效的兩個方法。那就是方法(fǎ)一的拉開兩根信號線的間距(jù),例如在表層(céng)的(de)間距拉大到(dào)7H;或者方法二在兩根(gēn)信號線之間去做(zuò)包地處理。當然(rán)也可以兩個方法一起組合來用,既拉(lā)開間距又做包地(dì)處理。

當然Chris也分享了包地和不包地的串擾的差異,詳細的參數可以翻翻以前這篇文章《微帶線拉開7H你就覺得很穩了?》看看。
當然想做好包地設計的童鞋們還可(kě)以看看《包地就好好包(bāo),不要這麽“摳門”好嗎!》或者《論包地走線的定勢思維》等(děng)等(děng),在這(zhè)些文章裏Chris給出了包地設(shè)計的一些注意事項哈。總而(ér)言之,在間距拉開的情況下,如果還想把串(chuàn)擾做到極致低的話,包地設計就成為你們必須學會的點。

不知道Chris是不是一個強迫症患者,總覺得目前發現(xiàn)的改善串擾方法隻有倆沒有(yǒu)三,都稱不上有“多種”解決方案。於是,Chris仔細端詳這個串擾測試板(bǎn)的同時大腦飛速(sù)的運轉,到底從理(lǐ)論上還有(yǒu)什麽方法也可以達到在拉開一(yī)定間距的情況下(xià)進一步(bù)改善串擾的方法。從時域到頻域,從路的研究方法到場的(de)研究方法,更重要的是從上周到現在,終於想到了一個聽起來(lái)有點違背SI理論,但是在Chris眼中能夠圓得過去的方法。

於是二話不說,Chris立馬把這個設計做到新的(de)測試板裏麵去,然後回板(bǎn)後(hòu)通過實測來驗證。首先拉開間距(7H)不包地和進行包地這兩個常駐嘉賓肯定要在裏麵(miàn)了。

那麽是不是很期(qī)待Chris想了很久的方(fāng)法是怎麽樣的呢?不看具體設計,聽起來相信大(dà)家都會覺得匪夷所思。那就是。。。把兩根信號(hào)線之間的地平麵挖掉(diào)不要了。

對,大(dà)家(jiā)沒聽錯,就是像下麵一樣,把兩根信(xìn)號線中間的地挖空,不(bú)要啦!

本來信號線就是(shì)要通(tōng)過完整地平麵的包裹才能達到回流順暢和隔離串擾的目的,你居(jū)然還把之前完整的地平麵破壞掉?這不亂(luàn)搞嘛!
行,粉(fěn)絲們(men)倒是想看看測試結果是不是真的(de)能把串擾(rǎo)減小(xiǎo)!我們首先(xiān)還是看看大家認可的包地方法和不包地之間的改(gǎi)善(shàn)哈。
這個大家都沒什麽疑問,的確能(néng)看到包地後(hòu)的串擾改善差(chà)不多(duō)有10個dB之(zhī)多(duō)。

好啦,豬腳來了,到底Chris想了(le)N久想出來的這種奇葩的設計方法有沒有用呢?同樣的,我們拿原始拉開間距不包地的設計和這個設計的實測串擾進行對(duì)比。
啊這?在比較高(gāo)頻居然還真有改(gǎi)善啊,而且改善的幅(fú)度還不止一(yī)丟丟(diū)啊!

當(dāng)然,這個的(de)確是一個非非非常規的思路,在拉開(kāi)一定(dìng)間距(jù)之後,然後通過一定挖空區域(yù)的(de)設計(jì),的確是有可能達到改善串擾的目標。值得注意的是,這個並不是真的違背SI理(lǐ)論(lùn)的哈,它也是有一個(gè)相對比較冷門的理論去支撐的哦!
最後。。。大家想知道這個理論嗎?
