این چیزی است که شما نمی دانید که نمی دانید که می تواند روز شما را خراب کند. در این مقاله به نمونه های مفصلی اشاره شده است که با طرح های پر سرعت امروز ، ما دیگر نمی توانیم تفکر خود را از نظر یکپارچگی سیگنال ، یکپارچگی قدرت یا EMC محدود کنیم. ما باید هر سه رشته را در نظر بگیریم و برای دستیابی به طرح های موفق در مورد هر یک از آنها آموزش ببینیم.

هنگام بحث در مورد مسائل مربوط به یکپارچگی سیگنال (SI) همیشه یک بحث عالی وجود دارد که سیگنال های روی یک لایه از یک صفحه مدار چاپی (PCB) که از روی تقسیم یا شکاف در هواپیماهای مرجع روی یک لایه مجاور عبور می کنند. از یک طرف ، برخی استدلال می کنند که عبور از یک هواپیمای تقسیم شده هرگز به دلیل افزایش خطر در متقاطع و عدم موفقیت در انطباق سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) هرگز نباید انجام شود. از طرف دیگر ، دیگران تأکید کردند که اگر عرض شکاف و لایه های قدرت/زمین در پشته با دقت مهندسی شود ، ممکن است این مسئله به اندازه مسئله ای نباشد. پس چه کسی درست است؟

منابع مرتبط

خوب ، مانند همه مواردی که شامل یکپارچگی سیگنال است ، پاسخ این است: "بستگی دارد."و بهترین راه برای پاسخ دادن به "بستگی به آن" قرار دادن شماره ها است. در این مقاله سعی شده است برخی از اسطوره ها را در مورد سیگنال های عبور از هواپیماهای تقسیم شده برطرف کند.

برای شروع کار ، اجازه دهید به یک PCB معمولی 4 لایه نگاه کنیم~62 میلی لیتر ضخامت با یک پشته نشان داده شده در شکل 1. دو لایه بیرونی لایه های سیگنال میکرواستریپ و دو لایه داخلی قدرت و زمین هستند. عرض ردیابی 7 میلی متر عرض با 8 تفکیک میلیون است. هنگامی که به طور متفاوتی رانده می شود ، امپدانس است~100 اهم ؛و هنگامی که سیگنال به پایان رسید (SE) ، امپدانس است~56 اهم.

شکل 1 پشته PCB 4 لایه ساده

امروزه معمول است که در طرح های مدرن چندین ریل برق داشته باشید. در یک صفحه 4 لایه این بدان معنی است که لایه برق ، بیشتر اوقات ، تقسیم می شود ، و در نتیجه ، اثری از شکاف یا شکاف های موجود در هواپیماهای مرجع مجاور اغلب اجتناب ناپذیر است.

بیایید فرض کنیم که ما یک جفت ردپایی در لایه بالایی داریم که از یک شکاف 50 میلیونی در لایه مجاور عبور می کند همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. مقطع مقاطع قسمتهای میکرواستریپ قبل و بعد از اینکه شکاف ضخامت دی الکتریک (H1) را از بالا مشاهده می کندلایه به صفحه مرجع برق. از آنجا که بخش GAP هیچ هواپیمای مرجع در لایه برق مجاور ندارد ، هواپیمای مرجع بعدی لایه GND در مجاورت لایه پایین است. در نتیجه ، ضخامت دی الکتریک در سراسر شکاف برابر با ضخامت H1 به علاوه ضخامت 1 اونس است. لایه برق (T2) به علاوه ضخامت لایه دی الکتریک بعدی (H2). اگر ضخامت 1 اونس. لایه برق 1. 2 میلی متر است ، سپس ضخامت کل دی الکتریک 51. 2 میلی متر در شکاف است.

تقریب مرتبه اول این توپولوژی ترکیبی از سه بخش خط انتقال با دو امپدانس مختلف است. اولین و آخرین بخش ها 100 اهم دیفرانسیل و 56 اهم SE است ، در حالی که امپدانس های ردیابی در این شکاف است~134 اهم دیفرانسیل و~103 اهم SE. از آنجا که امپدانس در شکاف بالاتر از بخش های اول و آخر است ، انتظار داریم که بازتاب مثبتی نسبت به طول شکاف داشته باشیم. ارتفاع و عرض بازتاب تابعی از افزایش زمان و هندسه شکاف خواهد بود. زمان افزایش سریع با شکاف طولانی بازتاب بالاتری را نسبت به یک سرعت آهسته و یک شکاف کوتاه ایجاد می کند.

شکل 2 هندسه های مقطعی نسبت به توپولوژی مدل GAP

برای دیدن اینکه چقدر مسئله این مسئله است ، ما می توانیم به سرعت مدل سازی و شبیه سازی آن را با ADS Keysight [1] همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است ، مدل سازی کنیم. نوع خط "پالت. بخش GAP به منظور ضبط صحیح اثرات الکترومغناطیسی با عبور از سیگنال ها از شکاف ها ، مدل سازی و شبیه سازی شده با حل کننده میدان مسطح سه بعدی به منظور ضبط صحیح اثرات الکترومغناطیسی. هر دو با یک تعریف بستر یکسان به اشتراک گذاشتند. نتایج S-Parameter از حرکت در قالب Touchstone ذخیره شد و دوباره وارد ADS Schematic شد.

طول کل توپولوژی 2. 650 اینچ است. بخش اول ، طول 1 ، 500 میلی متر و آخرین بخش ، طول 2 ، 2 اینچ است. بخش های مدل سه بعدی برای تسهیل تنظیم شکاف به سه بخش 50 میلیون تقسیم می شوند و تضمین می کند که طول کل یکسان است.

دو طول شکاف برای مقایسه یک شکاف کوچک در مقابل بزرگ انتخاب شده است. غیر معمول نیست که 50 MILS بین هواپیماهای برق وجود داشته باشد ، بنابراین این همان چیزی است که برای بدترین حالت مورد استفاده قرار گرفت. یک شکاف 5 میلیونی برای بهترین حالت انتخاب شده است ، که حداقل مشخصه مشخصات ردیابی مشخصات PAD است.

شکل 3 Keysight ADS Schematic که برای مدل سازی و شبیه سازی یک صفحه تقسیم ریز استریپ استفاده می شود

هنگامی که توپولوژی به طور متفاوتی از بندر 1 رانده می شود ، مقایسه امپدانس دیفرانسیل در شکل 4 نشان داده شده است. از ترانسفورماتورهای Balun برای تبدیل از 4 پورت به 2 پورت برای راحتی استفاده می شود. همانطور که انتظار می رود ، برای 50 میلیون شکاف نشان داده شده به رنگ قرمز ، ناپیوستگی امپدانس بالاتری نسبت به شکاف 5 میلی متر وجود دارد که به رنگ آبی نشان داده شده است.

این امر به این دلیل است که ارتفاع پالس منعکس شده با ترکیبی از طول مکانی افزایش زمان و عرض شکاف تعیین می شود. از آنجا که طول مکانی زمان ظهور کمتر از عرض شکاف است ، هرگز به بزرگی ناپیوستگی امپدانس نمی رسد.

شکل 4 مقایسه امپدانس دیفرانسیل از 50 میلی لیتر شکاف (قرمز) در مقابل 5 میلی لیتر شکاف (آبی)

برای اثبات آن ، ما می توانیم توپولوژی 50 میلیون شکاف را از بندر 2 هدایت کنیم و آن را با بندر 1 مقایسه کنیم ، همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است. از آنجا که لبه باید قبل از رسیدن به شکاف 2. 05 اینچ را پخش کند ، به دلیل پراکندگی ناشی از پراکندگی کندتر استخط انتقال ضرر. همانطور که پیش بینی کردیم ، مقدار بازتاب به اندازه کافی کمتر است.

شکل 5 امپدانس دیفرانسیل توپولوژی با 50 میلیون شکاف هنگام رانده از هر انتها. افزایش زمان کندتر ناشی از پراکندگی منجر به بازتاب کمتری پس از 2. 05 اینچ (آبی) در مقایسه با بازتاب بالاتر بعد از 550 میلی متر (قرمز) می شود.

در مرحله بعد ، تجزیه و تحلیل گذرا یک انتها (SE) انجام شد و نتایج در شکل 6 نشان داده شده است. توطئه های قرمز با شکاف 50 میلیونی هستند. توطئه های آبی با فاصله 5 میلیونی قرار دارند. توطئه های سیاه بدون شکاف هستند. سیگنال حادثه ، با یک ریسک 20 ps ، ولتاژهای منعکس شده در شکافهای مربوطه را در مقایسه با هیچ شکاف نشان می دهد. همانطور که انتظار می رفت برای شکاف 50 میلیونی بالاترین است. سیگنال منتقل شده افزایش تخریب Risetime برای شکاف 50 میلیونی را نشان می دهد که باعث افزایش اندک در تأخیر در انتقال می شود.

این طرح همچنین امضاهای کلاسیک Crosstalk (Next) و دور افتاده Crosstalk (FEXT) را برای هر سه مورد نشان می دهد. بازتاب های حادثه بالاتر به دلیل اتصال نزدیک اثری که از شکاف عبور می کنند ، در مرحله بعدی قرار می گیرند.

شکل 6 مقایسه سیگنال های حادثه/انتقال تک انتهی، NEXT/FEXT برای شکاف 5 میلی متری (نقاط آبی). شکاف 50 میلی متری (قطعات قرمز)؛و بدون شکاف (نقاط سیاه). انعکاس های حادثه بالاتر خود را در NEXT بالاتر نشان می دهند، به دلیل جفت شدن نزدیک ردپایی که از شکاف عبور می کند، اما افزایش بسیار کمی در قدر FEXT برای هر دو مورد وجود دارد.

اگرچه افزایش قابل توجهی در پالس NEXT در طول شکاف 50 میلی وجود دارد، افزایش بسیار کمی در قدر FEXT در هر مورد در مقایسه با عدم وجود شکاف وجود دارد. برخلاف ولتاژ NEXT، مقدار پیک ولتاژ FEXT با طول جفت شده مقیاس می شود. زمانی که دامنه آن به سطحی قابل مقایسه با ولتاژ در 50 درصد زمان خیز مهاجم در یک تاخیر زمانی معین (TD) برسد، به اوج خود می رسد.

همانطور که شکل موج متجاوز ولتاژ FEXT را به قربانی جفت می کند، FEXT هم نویز را به متجاوز باز می گرداند که بر زمان خیزش همانطور که نشان داده شده است تأثیر می گذارد. به دلیل برهم نهی، شکل موج مهاجم در انتهای دور حاصل مجموع ولتاژ FEXT و شکل موج ارسالی اصلی است که در TD بدون جفت ظاهر می شد. از آنجایی که انتهای آن 2. 65 اینچ فاصله دارد، FEXT به حالت اشباع نزدیک می شود.

همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است، اگر آخرین قطعه خط انتقال (TL45) را به 100 میل کاهش دهیم، سپس قبل و بعد از بخش شکاف (SnP11) را بررسی کنیم، می توانیم تأثیر شکاف بر FEXT را بهتر درک کنیم.

نمودار قرمز سیگنال حادثه (V7) با زمان خیز 20 ثانیه است. نمودار فیروزه ای سیگنال ارسالی (V8) در انتهای دور است. نمودار آبی روشن NEXT در V5 است، و نمودار سبز روشن FEXT (V6) در انتهای دور است. نمودار آبی تیره (V15) سیگنال ارسالی پس از TL44 و سیگنال مهاجم برای گره V13 است. از آنجایی که بخش شکاف دارای امپدانس مشخصه بالاتری در سراسر شکاف است، ما یک بیش از حد ناشی از افزایش بازتاب برای طول شکاف را مشاهده می کنیم.

نمودار نارنجی (V13) پالس FEXT منفی را نشان می دهد که همزمان با لبه بالارونده مهاجم در V15 است. همچنین افزایش پالس NEXT را همزمان با بازتاب مثبت در V15 نشان می دهد. همانطور که سیگنال مهاجم در بخش شکاف منتشر می شود، نوسان ولتاژ اضافی انعکاس، بزرگی پالس FEXT را افزایش می دهد و شکل معکوس شکل پالس منعکس شده را منعکس می کند، همانطور که توسط نمودار سبز تیره (V14) نشان داده شده است. پالس FEXT سپس به سیگنال مهاجم متصل می شود و زمانی که از بخش جفت شده خارج می شود، زمان خیز را کاهش می دهد، همانطور که توسط نمودار سرخابی (V16) نشان داده شده است.

پس از انتشار سیگنال متجاوز در آخرین قطعه خط انتقال (TL45) ، پالس Fext در بزرگی متناسب با طول افزایش می یابد. در این حالت به حداکثر رسیده است زیرا آخرین بخش فقط 100 میلیون است.

پیام آماده سازی این است که وقتی سیگنال ها از یک هواپیمای تقسیم شده عبور می کنند ، سیگنال منتقل شده یک عدم تطابق امپدانس را می بیند که باعث ایجاد بازتاب مثبت برای مدت برابر با طول GAB می شود ، که باعث افزایش بزرگی و شکل پالس Fext می شود ، از این طریق باعث کاهش میزان ریزش می شودسیگنال منتقل شده متناسب با شکل پالس FEXT.

شکل 7 پاسخ گذرا تک انتهایی که سیگنال های بعدی/FEXT و انتقال یافته در نقاط مختلف گره را نشان می دهد.

ترکیبی از هواپیمای تقسیم شده و جریان برگشتی منحرف شده در امتداد لبه تقسیم ، یک آنتن شکاف کارآمد ایجاد می کند که نویز را تابش می کند. برای دیدار با انتشار گازهای گلخانه ای FCC کلاس B در 3 متر. سر و صدای تابش باید از 30-88 مگاهرتز و کمتر از 200 میکروولت در متر بین 216 مگاهرتز-1 گیگاهرتز-کمتر از 100 میکروولت در متر باشد. در این سطح ولتاژ پایین ، جریان زیادی برای شکست EMC طول نمی کشد.

از آنجا که جریان بازگشت آثار در یک هندسه ریزگرد هنگام عبور از یک هواپیمای تقسیم شده ناپیوسته است ، هر سر و صدای ایجاد شده به فضای آزاد تابش می شود زیرا هیچ لایه محافظ در بالای اثری وجود ندارد که بتواند آن را مهار کند. ما می توانیم رفتار جریان بازگشت را در صفحه مرجع مجاور تجسم کنیم زیرا با استفاده از بیننده 3D Momentum از شکاف عبور می کند.

شکل 8 مقایسه می کند که چگالی جریان بازگشت SE بر روی هواپیماهای مرجع رفتار می کند وقتی یک سیگنال موج سینوسی 4 گیگاهرتز از یک فاصله 50 میلیونی در سمت چپ و یک شکاف 5 میلیونی در سمت راست عبور می کند. این فرکانس انتخاب شد زیرا این فرکانس Nyquist یک پیوند 8 GT/S PCIE GEN 3 است که ممکن است در یک صفحه معمولی 4 لایه PCIE پیدا کنیم. هنگامی که یک ردیابی از بندر 1 به پورت 2 رانده می شود در حالی که پورت 3 و پورت 4 خاتمه می یابد ، می توانیم به وضوح ببینیم که چگالی جریان بازگشت در صفحه مرجع در شکاف رفتار می کند.

ما توجه داشته باشید که افزایش جزئی در چگالی جریان در امتداد لبه ردیابی قربانی در طول شکاف است. این نشان می دهد که برخی از بازده های فعلی در ردیابی مجاور که پالس بعدی اضافی را که قبلاً مورد بحث قرار گرفته است ، تشکیل می دهد. از این تصویر به تنهایی احتمالاً ایده خوبی نیست که از یک هواپیمای تقسیم شده با آثار تک انتهایی عبور کنید.

شکل 8 نمونه ای از چگونگی رفتار چگالی جریان بازگشت بر روی هواپیماهای مرجع به عنوان یک سیگنال 4 گیگاهرتز SE از یک شکاف 50 میلیونی (سمت چپ) و 5 میلی لیتر شکاف (سمت راست) عبور می کند.

شکل 9 نحوه رفتار چگالی جریان برگشتی دیفرانسیل در صفحات مرجع را هنگامی که یک سیگنال 4 گیگاهرتز از یک شکاف 50 میلی در سمت چپ و یک شکاف 5 میل در سمت راست عبور می کند، مقایسه می کند. همانطور که می بینیم، حداکثر چگالی جریان در لبه های تقسیم صفحه بین جفت های دیفرانسیل متمرکز می شود و مقدار کمی در امتداد شکاف پخش می شود.

شکل 9 نمونه ای از چگونگی رفتار چگالی جریان برگشتی در صفحات مرجع به عنوان یک موج سینوسی دیفرانسیل 4 گیگاهرتز از یک شکاف 50 میلی (چپ) و شکاف 5 میلی (راست) عبور می کند.

شکل 10 جهت جریان جریان را در لایه های صفحه L2 و L3 نشان می دهد که ردی که به پورت های 1-2 متصل می شود به صورت تک سر هدایت می شود، در حالی که رد دیگر خاتمه می یابد. مشاهده می کنیم که وقتی جهت جریان از پورت 2 به پورت 1 روی ردیابی است، جریان برگشتی در L2 وقتی به سمت دور (سمت پورت 1) شکاف می رسد، به چپ و راست تقسیم می شود. سپس به دور شکاف می رود و در زیر ردیابی به بالا می رود و به پورت 2 باز می گردد.

ما همچنین مشاهده می کنیم که دو جریان ضد چرخش در L3 وجود دارد. آنها تقریباً در نیمه چپ و راست شکاف متمرکز شده اند. آنها در اثر تزریق انرژی EM به داخل حفره صفحه، به دلیل جریان چرخش مخالف در امتداد لبه های شکاف در L2 ایجاد می شوند. توجه می کنیم که جهت چرخش جریان در L2 در مقایسه با L3 مخالف است.

اما هنگامی که دو ردیابی به طور متفاوت رانده می شوند، همانطور که در شکل 11 نشان داده شده است، می بینیم که جریان جریان در امتداد هر نیمه از شکاف در یک جهت است. ما همچنین توجه می کنیم که چرخش جریان در یک جهت در L3 است، در مرکز بین جفت دیفرانسیل و در وسط شکاف.

پیام بیرونی این است که حتی زمانی که دو رد به طور متفاوت رانده می شوند، هنوز جریانی در امتداد لبه های شکاف وجود دارد که نویز را به داخل حفره تزریق می کند و همچنین به فضای آزاد تابش می کند و در نتیجه EMI ایجاد می شود.

شکل 10 جریان برگشتی در صفحات مرجع L2 و L3 هنگامی که ردیابی متصل از پورت 1 به پورت 2 به صورت تک سر هدایت می شود در حالی که رد دیگر در هر انتها خاتمه می یابد.

شکل 11 جریان برگشتی در صفحات مرجع L2 و L3 هنگامی که هر دو ردیابی به طور متفاوت هدایت می شوند.

تا اینجا سناریوهای جفت دیفرانسیل که ما تحلیل کردیم، تطابق چولگی درون جفتی کامل را فرض می کنند. اما در زندگی واقعی به ندرت این اتفاق می افتد. مسائلی مانند عدم تطابق طول مسیریابی، اثر بافت فیبر، تفاوت طول پین اتصال، یا قرارگیری نامتقارن مسیرهای برگشتی، زمانی که ردهای دیفرانسیل لایه ها را تغییر می دهند، باعث انحراف درون جفت می شوند. هنگامی که این اتفاق می افتد، برخی از سیگنال های دیفرانسیل همانطور که در شکل 12 نشان داده شده است، به سیگنال مشترک تبدیل می شوند.

در یک جفت دیفرانسیل کاملا متعادل، Vdiff اختلاف ولتاژ بین سیگنال های P/N است. اگر دقیقاً 180 درجه خارج از فاز باشند، ولتاژ دیفرانسیل حاصل دو برابر است و ولتاژ مشترکی وجود ندارد.

لحظه ای که کج وجود دارد. آنها دیگر 180 درجه خارج از فاز نیستند. هنگامی که اختلاف گرفته می شود، سیگنال دیفرانسیل مخدوش می شود و یک ولتاژ مشترک (Vcom) تولید می شود. بزرگی و شکل Vcom متناسب با مقدار تغییر فاز است. هنگامی که P و N دقیقاً با یکدیگر در فاز باشند، ولتاژ دیفرانسیل 0٪ و ولتاژ مشترک 100٪ وجود دارد.

ولتاژ مشترک حاصل به یک مسیر برگشت جریان نیز نیاز دارد و اگر قطع شود، جریان برگشتی آن مانند یک جریان برگشتی یک سر که از یک صفحه تقسیم شده عبور می کند، رفتار می کند.

شکل 12 تبدیل سیگنال دیفرانسیل به رایج به دلیل تغییر فاز P/N که به نام چولگی شناخته می شود.

مشخصات کابل کشی خارجی PCIe، ویرایش 1. 0 [2] در بدترین حالت بودجه 21 درصد بازه واحد (U. I.) است، که در آن یک U. I. برابر زمان بیت است. با استفاده از رابط کاربری 0. 21 برای PCIe Gen 3 با سرعت 8GT/s، این سرعت 26. 3ps است.

با اعمال یک جابجایی فاز درون جفت معادل 37. 8 درجه به مدل شکاف 50 میلی، نتیجه با حالت متعادل مقایسه می شود، همانطور که در شکل 13 نشان داده شده است. همانطور که انتظار می رود وقتی ولتاژ مشترک از صفحه تقسیم می شود، جریان برگشتی مشترک مانند رفتار می کند. یک ردی تک سر که از شکاف عبور می کند، مشابه آنچه در شکل 8 دیدیم. تنها تفاوت این است که 100٪ جریان مشترک وجود ندارد، بنابراین ما مقداری جریان برگشتی دیفرانسیل را نیز می بینیم.

شکل 13 نمونه ای از نحوه رفتار جریان برگشتی دیفرانسیل در صفحات مرجع وقتی چولگی درون جفتی دیفرانسیل 26. 3 ps معرفی می شود (چپ) در مقایسه با حالت بدون چوله (راست).

سرانجام آخرین استدلال برای پرداختن ، موضوعی است که می گوید اگر یک هواپیمای زمینی مجاور با دی الکتریک بسیار نازک بین آن و هواپیمای قدرت تقسیم شده وجود داشته باشد ، به عنوان یک مسیر بازگشت بهتر در سراسر تقسیم عمل می کند. از نظر منطقی این امر از دیدگاه یکپارچگی سیگنال معنی دارد زیرا امپدانس آثار متناسب با ضخامت دی الکتریک بین ردیابی و هواپیمای مرجع در سراسر تقسیم کاهش می یابد.

در مثال قبلی ما یک صفحه 4 لایه ضخامت 0. 062 اینچ را فرض کردیم. این تقریباً ضخامت لایه دی الکتریک هسته داخلی پشته را نشان می دهد. برای انتقال هواپیمای مرجع در شکاف نزدیک به هواپیماهای برق ، تعداد لایه PCB برای حفظ یک پشته متقارن و ضخامت 0. 062 اینچ باید به حداقل 6 لایه افزایش یابد.

اگر ضخامت دی الکتریک را در زیر شکاف کاهش دهیم و سناریوی شکاف 5 میلیونی را نشان دهیم ، می توانیم نتایج خلاصه شده در شکل 14 را مشاهده کنیم که یک ردیابی به صورت تک انتهایی رانده می شود. دی الکتریک نازک به 2 میلی متر انتخاب شد. نشان دهنده ضخامت مشترک برای لمینت های هسته خازن دفن شده که اغلب برای جداسازی هواپیمای قدرت استفاده می شود. هنگامی که به ضخامت 5 میلی متر اضافه شده ، ضخامت H1 و 1. 2 میلی لیتر از صفحه قدرت ، L2 نشان داده شده در شکل 1 ، ما 8. 2 میلی متر ضخامت دی الکتریک در زیر شکاف دریافت می کنیم.

در سمت چپ مشاهده می کنیم که بیشتر جریان برگشتی در هواپیمای مرجع L2 در اطراف شکاف منحرف می شود. در سمت راست ، وقتی سیگنال از شکاف عبور می کند ، جریان زیادی از جریان بازگشت را در زیر ردیابی در صفحه مرجع L3 مشاهده می کنیم. اما هنوز هم جریان وجود دارد که در صفحه مرجع L2 در اطراف شکاف منحرف می شود ، و بنابراین هنوز هم برخی از سر و صداها را تابش می کند.

شکل 14 نمونه ای از نحوه رفتار چگالی جریان SE بر روی هواپیماهای مرجع هنگامی که ضخامت دی الکتریک در زیر شکاف کاهش می یابد. در سمت چپ بیشتر جریان بازگشت به دور شکاف در L2 منحرف می شود. در سمت راست جریان جریان برگشتی هنگام عبور از سیگنال از شکاف در زیر ردیف جریان می یابد. اما هنوز هم جریان وجود دارد که در صفحه مرجع L2 در اطراف شکاف منحرف می شود.

از منظر یکپارچگی سیگنال ، میزان بازتاب و بعدی تقریباً به نصف کاهش یافته است ، همانطور که در شکل 15 نشان داده شده است. تخریب کمتری از سیگنال منتقل شده وجود دارد و FEXT نیز بهبود یافته است.

شکل 15 مقایسه ولتاژ حادثه SE/منتقل شده ، بعدی/FEXT برای 5 میلی متر شکاف. دی الکتریک ضخیم (H2 = 45 میلی لیتر توطئه آبی) ، دی الکتریک نازک (H2 = 2 Mils Red Plots) در مقایسه با هیچ شکاف (توطئه های سیاه). همانطور که انتظار می رود نزدیکی L3 منجر به بازتاب حادثه کمتر و در مرحله بعدی شود ، در حالی که به حداقل می رسد تخریب risetime در سیگنال منتقل شده و FEXT.

خلاصه و نتیجه گیری

بنابراین بازگشت به بحث اصلی ، چه کسی درست است؟خوب ، معلوم است که هر دو طرف کمی درست هستند. در این مقاله ، چندین سناریو از سیگنال هایی که از یک هواپیمای تقسیم شده در هندسه های ریزگرد عبور می کنند ، مورد بررسی قرار گرفته است. از منظر یکپارچگی سیگنال به نظر می رسد که یک ردیابی ریزگرد که از یک هواپیمای تقسیم شده عبور می کند ممکن است در برخی از احتیاط ها خوب باشد. برای مثالهای شبیه سازی شده در این مطالعه ، تا زمانی که شکاف بین هواپیماهای تقسیم شده به 5 میلی متر به حداقل برسد ، و از دی الکتریک بسیار نازک برای لایه های مجاور زمین استفاده شده است ، افزایش قابل توجهی در متقاطع وجود ندارد. بسته به بودجه سر و صدای شما ممکن است بتوانید با آن فاصله بگیرید.

اما از نظر عبور EMC ، هنوز خطر و شک بیشتری وجود دارد. هرگز سناریویی وجود نداشت که بخشی از جریان بازگشت هرگز در امتداد لبه های شکاف در صفحه مرجع جریان یابد ، و بنابراین هنوز خطر EMI وجود دارد. از آنجا که طرح های واقعی وابستگی های متقابل زیادی دارند که بر عملکرد نهایی تأثیر می گذارد ، دشوار است که با یک قاعده کلی روبرو شوید که می گوید اگر این کار را انجام دهید ، و به حداقل رساندن این امر در هر صورت خوب خواهید بود.

به عنوان یک قاعده کلی برای توپولوژی های ریزگرد ، به نظر می رسد بهترین عمل برای دنبال کردن این است که هنوز از عبور از هواپیماهای تقسیم شده دور شوید. هنگامی که شما نمی توانید تجزیه و تحلیل دقیق تری بر اساس طرح واقعی و پشته تخته انجام شود. یا به دنبال گزینه های دیگری باشید که می تواند تابش نویز را کاهش دهد. مانند اضافه کردن محافظ خارجی اضافی به عنوان مثال.

در پایان این همان چیزی است که من همیشه دوست دارم در مورد مهندسی بگویم ، "این چیزی است که شما نمی دانید نمی دانید که می تواند روز شما را خراب کند."آنچه این مقاله سعی در برجسته کردن دارد این است که در طرح های پر سرعت امروز دیگر نمی توانیم تفکر خود را از نظر یکپارچگی سیگنال ، یکپارچگی قدرت یا EMC محدود کنیم. ما باید هر سه رشته را در نظر بگیریم و از هر یک از آنها تحصیل کرده یا حداقل آگاه شویم. اگر ما فقط نگران یکپارچگی سیگنال بودیم ، بدون اینکه از EMC آگاه باشیم ، احتمالاً نتیجه گیری اشتباه را انجام می دادیم و در پایان محصول نهایی ممکن است آزمایش های انطباق EMC را شکست دهد.