Zasada pionowego routingu oznacza, że przewody w sąsiednich warstwach sygnału muszą być prostopadłe do siebie, aby zmniejszyć przesłuchy spowodowane indukcyjnością wzajemną. W sygnałach o wysokiej częstotliwości przesłuch generowany przez sprzężenie pojemnościowe odpowiada za główny składnik, generując skoki prądu między przewodami pionowymi.
Gdy sygnał zmienia się w czasie lub przy niższych częstotliwościach (mniej niż kilka GHz), pojemność sprzężenia sąsiednich pionowych elementów okablowania warstwy sygnału w niewielkim stopniu przeszkadza. W paśmie częstotliwości radiowej (RF) (dziesiątki GHz) przeplot między przewodami wytwarza rezonans wnękowy, a nie otoczony strukturą przewodnika uziemienia wytwarza rezonans elektromagnetyczny w niektórych specjalnych punktach częstotliwości. W tym momencie, nawet jeśli przewody są do siebie prostopadłe, spowoduje to również silne przesłuchy między nimi.
Aby wyeliminować zakłócenia we wszystkich punktach częstotliwości, prostą i skuteczną metodą jest zastosowanie płytek wielowarstwowych i zastosowanie warstw izolacyjnych pomiędzy warstwami sygnału. Jest to szczególnie ważne we współczesnych aplikacjach, w których sygnały zmieniają się z dużą prędkością. Jeśli nie masz pewności co do siły sprzężenia między liniami ortogonalnymi, musisz użyć podstawowego oprogramowania do symulacji przesłuchów, aby sprawdzić pionowe przewody, aby sprawdzić, czy przesłuch między nimi mieści się w zakresie tolerancji hałasu. W tym momencie potrzebujesz więcej planowania ścieżki powrotnej sygnału, co jest głównym problemem w okablowaniu pionowym.
Jest to klasyczna zasada „przestrzegaj/unikaj”, która często budzi kontrowersje. Niektórzy projektanci PCB twierdzą, że nigdy nie stosują tego, aby zapobiec przegrzaniu i nigdy nie napotykają problemów z lutowaniem i montażem. Podczas gdy inna grupa ludzi nalega na zapobieganie przelotom termicznym, musi być używana, gdy każdy samolot jest podłączony. Kim mają rację?
Ich poglądy mają zastosowanie do różnych sytuacji. Jeśli lutujesz płytkę ręcznie, musisz podnieść temperaturę grotu lutownicy, aby zrekompensować lutowanie nad otworem w warstwie miedzi rozpraszanie ciepła spowodowane problemem lutowania. Ale jeśli używasz lutowania falowego, musisz użyć zapobiegania rozpraszaniu ciepła przez otwór, aby zapobiec poluzowaniu się urządzenia, lutowaniu na zimno, stojącemu pomnikowi i innym zjawiskom, więc sugeruję, abyś lepiej ugryzł kulę i nalegał na stosowanie zapobiegania rozpraszaniu ciepła konstrukcja z otworem.
Te zasady okablowania PCB są chyba najbardziej lubiane i znienawidzone. Dziś nadal widzę, jak wielu projektantów PCB twierdzi, że w żadnym momencie okablowanie nie może skręcać pod kątem prostym, a przyczyny są różne. Na przykład mówią, że elektrony w ruchu ołowiu przy skręcaniu pod kątem prostym trudno się wygina, ale nie myślą o tym, wszystkie otwory na płytce mogą być prostopadłe do ołowiu ah. Niektóre powody wydają się bardziej wiarygodne, na przykład kąt 45 stopni może skrócić długość przewodu, całe okablowanie narożne pod kątem prostym musi być sfazowane. Inni twierdzą, że narożniki o kącie prostym spowodują powstawanie osadów korozji kwasowej w kwasowym roztworze trawiącym płyty, w obecnie szeroko stosowanym alkalicznym roztworze trawiącym płyty nie stanowi to problemu.
O ile Twoja płyta nie działa na wysokich częstotliwościach powyżej 50 GHz (z wykorzystaniem obwodów radarowych o falach milimetrowych/5G), nie musisz się martwić o skręty pod kątem prostym. W rzeczywistości możesz użyć dowolnego kąta podczas układania deski do układania przewodów. Jeśli korzystasz z wbudowanego oprogramowania do projektowania PCB, funkcji rozwiązywania pól elektromagnetycznych, która ułatwia okablowanie.
To znaczy trzy praktyczne zasady okablowania. Pierwsza wersja zasady „3W” polega na tym, że odstęp pomiędzy dwoma sąsiednimi przewodami powinien być większy lub równy trzykrotnej szerokości przewodu, aby zmniejszyć sprzężenie strumienia magnetycznego między przewodami, co zmniejsza zakłócenia elektromagnetyczne między przewodami. prowadzi.
Ta zasada może zapominać, że sprzężenie elektromagnetyczne między przewodami jest proporcjonalne do obszaru nakładania się pętli przewodów, a nie odległości między przewodami; dlatego też, zmniejszając obszar zachodzenia na siebie pętli wyprowadzeń, odstęp między wyprowadzeniami nie jest ograniczony zasadą 3W. Podobnie jak w przypadku okablowania pionowego, podstawowa symulacja EMI umożliwia zbadanie wpływu różnych odstępów między okablowaniem.
Inna wersja zasady „3W” odnosi się do okablowania piłokształtnego używanego w dopasowywaniu długości wyprowadzeń, gdzie szerokość piłokształtnej musi być większa lub równa trzykrotności szerokości doprowadzenia, co minimalizuje nieciągłość impedancji wyprowadzeń.
Ta zasada określa odległość nakładania się warstwy uziemienia PCB i warstwy mocy między nowoczesnymi projektami PCB, aby umieścić zasilacz w pobliżu ziemi, co może zapewnić, że mają one wystarczającą pojemność międzywarstwową, co z kolei zmniejsza wahania mocy przy dużych prędkościach płytki drukowane.
Ale rzeczywiste wyniki pomiarów okażą, że wyniki są złożone. Jakiś czas wynika, że standardowa nazwa na 300MHz w celu zachowania zgodności z zasadą 20H może zmniejszyć promieniowanie elektromagnetyczne. Ale między ziemią a warstwą zasilania pojawi się rezonans o wysokiej częstotliwości, mają one strukturę podobną do falowodu, ale zamiast tego pogłębią interferencję wysokiej częstotliwości między liniami.
Tak więc w praktyce, jeśli częstotliwość twojego obwodu mieści się w GHz, możesz postępować zgodnie z prawem 20H, w przeciwnym razie prawo 20H może przynieść gorsze wyniki.
