Crosstalk henviser til det fænomen, som elektromagnetisk interferens på en signallinie utilsigtet parrer til en anden tilstødende signallinie i et kredsløb, og derved påvirker dets normale signaloverførsel. Krydsning kan forårsage forvrængning eller støj i signalerne på tilstødende signallinjer og derved påvirke signalets integritet og den normale drift af kredsløbet.
- Typer krydstale
1) Næsten krydstale (næste):
Næsten-endekrosstal henviser til det krydstale fænomen, der forekommer ved signalkilden. Signalet påvirker signalet på den tilstødende signallinie gennem elektromagnetisk kobling, hvilket får støj til at vises i nærheden af signalkildeporten.
2) Far-end Crosstalk (FEXT):
Far-end krydstale henviser til det krydstale fænomen, der forekommer ved det signal, der modtager ende. Støjsignalet vises i den signal, der modtager port.
- Sådan reduceres krydstale
Den maksimale tilladte krydstale er ca. 5% af signalsvingningen. For at reducere virkningen af krydstale på kredsløbets ydeevne kan følgende foranstaltninger træffes:
1) Forøg afstanden mellem signalstier
Princip: Forøgelse af afstanden mellem signallinjer (fra W til 3W) kan reducere langvarig crosstalk markant (ca. 65%).
Tradeoff: Selvom den er effektiv, reducerer denne tilgang sammenkobling af sammenkobling af sammenkobling, hvilket resulterer i øget bestyrelsesareal og omkostninger.
2) Reducer koblingslængden
Princip: Far-end Crosstalk-støj er proportional med koblingslængden. At forkorte koblingslængden kan effektivt reducere den vidende støj. For eksempel, når koblingslængden er kort (såsom 0. 1ns svarende til en linjelængde på ca. 0. 6 inches), kan den vidende støjamplitude reduceres markant.
Anvendelse: I nogle tæt koblede områder (som f.eks. Under BGA), selvom koblingen er tæt, så længe koblingslængden er kort, kan langvarig krydsning kontrolleres.
3) Tilsæt dielektrisk materiale over overfladelagets ledninger
Princip: Når koblingslængden ikke kan reduceres, kan dielektriske materialer (såsom en tykkere loddemaske) coates over overfladeledningerne for at reducere den vidende krydstale støj.
Bemærk: Forøgelse af tykkelsen af den dielektriske belægning kan forårsage en stigning i nærmeste krydstale og reducere den karakteristiske impedans af transmissionslinjen, så disse faktorer skal tages i betragtning, når de tilføjer belægningen.
4) rutefølsomme linjer i striplinjer
Princip: Mikrostripstrukturen består normalt af lederstrimler, dielektriske lag og jordplaner. Microstrip -linjer er placeret på overfladelaget af PCB, mens stripliner er indlejret i de indre lag af PCB. Striplinstrukturen placerer signallinjen på det indre lag af PCB og indpakker den med to jordlag, hvilket kan minimere fjernstøj. Da signallinjen er omgivet af et ensartet dielektrisk materiale, reduceres koblingseffekten markant, så den vidende støj er lavere.
Fordele: Stripline -strukturen kan give stabil elektrisk ydeevne og er især velegnet til følsomme signallinjer. Hvis langt-end støj er et problem i dit design, er Stripline-routing den sikreste og mest effektive løsning.
Bemærk: Selvom striplinstrukturen er effektiv, er det vanskeligt at opnå en fuldstændig ensartethed af dielektrisk materiale. Dielektriske materialer er typisk en kombination af kerneopstilling og prepreg -materialer. Prepregs indeholder mere harpiks og har typisk en mindre dielektrisk konstant end kernestakken, og denne ikke-ensartethed kan føre til små ændringer i vidende støj.
5) Beskyttelsesledninger
Isoleringseffekt: Beskyttelsesledninger reducerer den elektromagnetiske kobling mellem signaler ved at blokere forplantningsstien for interferenssignaler og derved reducere krydset.
Position og bredde: Den beskyttende linje skal være så tæt på offerlinjen som muligt og så bred som muligt for at forbedre isoleringseffekten. På samme tid er bredden og afstand mellem beskyttende linjer nødt til at overholde PCB -designregler.
Elektrisk forbindelse: Vagtledninger er normalt forbundet til et jordplan eller holdes med et fast potentiale for at maksimere afskærmningseffektiviteten. Hvis det ikke er jordet, vil det danne en ø og styrke krydstalteffekten. Relaterede eksperimentvideo -links.
Støjundertrykkelse: Signalet svinger i begge ender, når begge ender er jordet. Tilføjelse af flere "jordede vias" til beskyttelsesledningen kan give flere jordpunkter eller potentielle referencepunkter til beskyttelsesledninger. Hver via forbinder vagtens ledninger til jordplanet og undertrykker og spreder støjspændingen, der genereres på vagtens ledninger.
6) Brug differentielle signaler
Differentialtransmission er en mere kompleks, men mere pålidelig signaltransmissionsteknologi end en-afsluttet transmission. Dets nøglefunktion er brugen af to signallinjer til at transmittere signaler om den samme amplitude, men modsat fase.
Differentialsignalledninger kan effektivt reducere elektromagnetisk interferens, fordi de to signallinjer i et differentielt par vil generere modsatte elektromagnetiske felter og annullere hinandens interferens.
7) Kontrolsporelængde
Minimer længden af signallinjer og parallelle linjer for at reducere virkningen af krydstale.
8) Ledninger med flere lag
Gennem flerlags PCB-design kan nøglesignallinjer placeres på forskellige niveauer for at reducere gensidig kobling mellem signaler.
