Comuni problemi di integrità di segnale in un Layout di PCB

Comuni problemi di integrità di segnale in un Layout di PCB

Circuiti elettrici per apparecchiature come televisori e telefoni cellulari contengono schede a circuito stampato (PCB). Un tipico PCB contiene un gran numero di componenti elettronici, quali i resistori e chip elettronici. Questi componenti sono collegati attraverso le tracce di rame sulla scheda. Correnti elettriche, o segnali, passano tra i componenti attraverso queste tracce. La qualità di queste correnti o segnali viene spesso definita "l'integrità del segnale." Vari fattori possono influenzare l'integrità del segnale.

Riflessioni di segnale

Le correnti elettriche che scorre attraverso le tracce su una corsa di PCB in una sola direzione. Tuttavia, se una corrente che fluisce attraverso una traccia incontra una resistenza superiore ad un certo punto nel suo percorso, una parte di esso può tornare indietro e iniziare a muoversi in direzione opposta. Questo è chiamato segnale riflesso. Il segnale riflesso può interferire con il segnale in ingresso, indebolirlo. In questo caso si dice che sia stata compromessa l'integrità del segnale. Per evitare questo problema, è necessario assicurarsi che la corrente non si verifichi alcun cambiamento nella resistenza.

Tempo di volo del segnale

In alcuni tipi di circuiti digitali, come ad esempio quelle che si trovano in computer, informazioni viene inviati tramite fili multipli o tracce simultaneamente. Questo è chiamato comunicazione parallela. È essenziale nella comunicazione parallela che tutte le correnti che scorre attraverso queste tracce prendono la stessa quantità di tempo per raggiungere l'altra estremità. Se il layout del circuito è mal progettato e questo non accade, si degrada l'integrità di segnale. Il circuito non funziona come che dovrebbe.

Discontinuità di segnale

Una discontinuità in un layout di elettronica è definita come un cambiamento nella resistenza alla corrente. In circuiti ad alta velocità, anche piccole discontinuità possono degradare sensibilmente le prestazioni di circuito. La causa più comune di discontinuità è il le tracce di segnale scorrettamente rilassato sulla scheda. Ad esempio, qualsiasi giro di 90 gradi in un percorso di segnale crea una discontinuità e dovrebbe essere evitato. Invece, la traccia deve essere somministrata due giri di 45 gradi.

Cross-Talk

Quando due tracce sono vicino a vicenda, i campi elettromagnetici possono interagire e introdurre rumore nei segnali che scorre attraverso di loro. Nella teoria dei circuiti elettronici, questo è chiamato "cross-talk". È di grande preoccupazione in circuiti ad alta velocità, poiché le correnti rapida evoluzione nelle tracce di circuito producono alti livelli di campi elettromagnetici, che possono introdurre significative cross-talk in questi circuiti. Il modo migliore per ridurre al minimo la quantità di cross-talk è quello di aumentare la distanza tra le tracce.


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