การส่งสัญญาณความเร็วสูงและการกำหนดเส้นทางคู่ที่แตกต่างกันในการออกแบบ PCBA

ในการออกแบบ PCBAการส่งสัญญาณความเร็วสูงมักจะหมายถึงสัญญาณความถี่สูงความเร็วสูง เช่น สัญญาณส่วนต่างความเร็วสูง การส่งสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลมักใช้เพื่อลดการรบกวนของสัญญาณ ปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันการรบกวน และลดข้อผิดพลาดในการส่งสัญญาณ ต่อไปนี้คือข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับการส่งสัญญาณความเร็วสูงและการกำหนดเส้นทางคู่ที่แตกต่างกัน:

1. ข้อดีของสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล:

สัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลประกอบด้วยสัญญาณสองสัญญาณที่อยู่ตรงข้ามกันซึ่งจะถูกส่งพร้อมกันบนสายส่งบนแผงวงจร ซึ่งจะลดการรบกวนของสัญญาณ ลดสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไป และปรับปรุงเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือของสัญญาณ

2. ความสมบูรณ์ของสัญญาณ:

การส่งสัญญาณความเร็วสูงจำเป็นต้องคำนึงถึงความสมบูรณ์ของสัญญาณ รวมถึงการหน่วงเวลาของสัญญาณ การบิดเบือนของรูปคลื่น ครอสทอล์ค และการสะท้อนกลับ การกำหนดเส้นทางคู่ดิฟเฟอเรนเชียลสามารถช่วยลดปัญหาเหล่านี้ในการออกแบบ PCBA

3. ลักษณะสายส่ง:

สำหรับการส่งสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลความเร็วสูง ต้องเลือกคุณลักษณะของสายส่งที่เหมาะสม เช่น การจับคู่อิมพีแดนซ์ ความกว้างของสายส่ง ระยะห่าง และการออกแบบเลเยอร์สแต็ก ข้อกำหนดเหล่านี้สามารถทำได้ง่ายขึ้นโดยใช้คู่ดิฟเฟอเรนเชียล

4. การจำลองและการวิเคราะห์สัญญาณ:

ใช้เครื่องมือจำลองสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อจำลองการส่งสัญญาณความเร็วสูงผ่านแผงวงจรเพื่อประเมินความสมบูรณ์ของสัญญาณและคุณภาพของรูปคลื่น ซึ่งจะช่วยคาดการณ์ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการออกแบบ PCBA

5. การจับคู่ความยาวคู่ที่แตกต่างกัน:

สิ่งสำคัญคือต้องรักษาความยาวของสัญญาณคู่ดิฟเฟอเรนเชียลให้ตรงกันเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณทั้งสองมาถึงที่ปลายทางพร้อมกัน ซึ่งสามารถทำได้โดยการปรับความยาวของสายส่ง

6. การจัดการสายดิน:

การจัดการสายกราวด์ถือเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากอาจส่งผลต่อการส่งสัญญาณด้วย การใช้สายกราวด์แบบเรียบหรือสายกราวด์แบบหลายชั้นในการออกแบบ PCBA สามารถลดการรบกวนจากเส้นทางกลับกราวด์

7. การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI):

การส่งสัญญาณความเร็วสูงอาจทำให้เกิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงได้ การใช้คู่ดิฟเฟอเรนเชียลจะช่วยลดสัญญาณรบกวนที่แผ่กระจายและลดความเสี่ยงของ EMI

8. หมุดคู่ที่แตกต่างกัน:

ใช้อุปกรณ์ที่มีพินคู่ดิฟเฟอเรนเชียล เช่น ตัวส่งและตัวรับคู่ดิฟเฟอเรนเชียล เพื่อทำให้การเชื่อมต่อและการกำหนดเส้นทางสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลง่ายขึ้น

9. การแยกชั้นสัญญาณ:

สำหรับการออกแบบการส่งสัญญาณความเร็วสูงที่ซับซ้อน ให้พิจารณาใช้แผงวงจรหลายชั้นเพื่อแยกชั้นสัญญาณ และลดครอสทอล์คและการรบกวนข้าม

10. ความต้านทานการควบคุม:

เมื่อใช้การกำหนดเส้นทางคู่ดิฟเฟอเรนเชียล ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอิมพีแดนซ์ควบคุมตรงกับสัญญาณเพื่อให้ประสิทธิภาพการส่งสัญญาณที่เหมาะสมที่สุด

การออกแบบ PCBA และการกำหนดเส้นทางสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลความเร็วสูงจำเป็นต้องมีการวางแผนและการจำลองอย่างรอบคอบ เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของสัญญาณ ความเสถียร และความน่าเชื่อถือบนแผงวงจร การใช้คู่ดิฟเฟอเรนเชียลสามารถช่วยลดปัญหาการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและการส่งสัญญาณที่อาจเกิดขึ้น และปรับปรุงอัตราความสำเร็จของการส่งสัญญาณความเร็วสูง