La diaphonie fait référence au phénomène que l'interférence électromagnétique sur une ligne de signal s'accompagne par inadvertance à une autre ligne de signal adjacente dans un circuit, affectant ainsi sa transmission normale du signal. La diaphonie peut provoquer une distorsion ou un bruit dans les signaux sur les lignes de signal adjacentes, affectant ainsi l'intégrité du signal et le fonctionnement normal du circuit.
- Types de diaphonie
1) Diaphonie proche de l'extrémité (Suivant):
La diaphonie proche de l'extrémité se réfère au phénomène de diaphonie qui se produit à l'extrémité de la source du signal. Le signal affecte le signal sur la ligne de signal adjacent à travers un couplage électromagnétique, provoquant l'appartenance du bruit près du port de la source du signal.
2) Diaphonie éloignée (FEXT):
La diaphonie loin se réfère au phénomène de diaphonie qui se produit à l'extrémité de réception du signal. Le signal de bruit apparaîtra au port de réception du signal.
- Comment réduire la diaphonie
La diaphonie maximale autorisée est d'environ 5% de la balançoire du signal. Afin de réduire l'impact de la diaphonie sur les performances du circuit, les mesures suivantes peuvent être prises:
1) Augmenter l'espacement entre les chemins de signal
Principe: L'augmentation de l'espacement entre les lignes de signal (de W à 3W) peut réduire considérablement la diaphonie éloignée (environ 65%).
COMPODOFF: Bien que efficace, cette approche réduit la densité d'interconnexion, entraînant une augmentation de la zone et du coût du conseil d'administration.
2) Réduire la longueur du couplage
Principe: le bruit de diaphonie éloigné est proportionnel à la longueur de couplage. Le raccourcissement de la longueur de couplage peut réduire efficacement le bruit éloigné. Par exemple, lorsque la longueur de couplage est courte (telle que 0. 1ns correspondant à une longueur de ligne d'environ 0. 6 pouces), l'amplitude du bruit éloigné peut être considérablement réduit.
Application: Dans certaines zones étroitement couplées (comme sous BGA), même si le couplage est dense, tant que la longueur de couplage est courte, la diaphonie éloignée peut être contrôlée.
3) Ajouter un matériau diélectrique au-dessus des fils de la couche de surface
Principe: Lorsque la longueur de couplage ne peut pas être réduite, les matériaux diélectriques (tels qu'un masque de soudure plus épais) peuvent être enduits au-dessus des fils de surface pour réduire le bruit de diaphonie lointaine.
Remarque: L'augmentation de l'épaisseur du revêtement diélectrique peut entraîner une augmentation de la diaphonie proche et réduire l'impédance caractéristique de la ligne de transmission, de sorte que ces facteurs doivent être pris en considération lors de l'ajout du revêtement.
4) acheminer les lignes sensibles en lignes de bande
Principe: La structure microruban se compose généralement de bandes de conducteur, de couches diélectriques et de plans de sol. Les lignes de microruban sont situées sur la couche de surface du PCB, tandis que les striplines sont intégrés dans les couches intérieures du PCB. La structure stripline place la ligne de signal sur la couche intérieure du PCB et l'enroule avec deux couches de sol, ce qui peut minimiser le bruit à distance. Parce que la ligne de signal est entourée d'un matériau diélectrique uniforme, l'effet de couplage est considérablement réduit, donc le bruit éloigné est plus faible.
Avantages: La structure stripline peut fournir des performances électriques stables et convient particulièrement aux lignes de signal sensibles. Si le bruit éloigné est un problème dans votre conception, le routage stripline est la solution la plus sûre et la plus efficace.
Remarque: Bien que la structure stripline soit efficace, en pratique, l'uniformité complète du matériau diélectrique est difficile à réaliser. Les matériaux diélectriques sont généralement une combinaison de matériaux de lay-up et de matériaux préregs. Les préregs contiennent plus de résine et ont généralement une constante diélectrique plus petite que la pile centrale, et cette non-uniformité peut entraîner de petits changements dans le bruit éloigné.
5) Câblage protecteur
Effet d'isolement: Le câblage protecteur réduit le couplage électromagnétique entre les signaux en bloquant le chemin de propagation des signaux d'interférence, réduisant ainsi la diaphonie.
Position et largeur: la ligne de protection doit être aussi proche de la ligne de victime que possible et aussi large que possible pour améliorer l'effet d'isolement. Dans le même temps, la largeur et l'espacement des lignes de protection doivent se conformer aux règles de conception de PCB.
Connexion électrique: les fils de garde sont généralement connectés à un plan de masse ou maintenus à un potentiel fixe pour maximiser l'efficacité du blindage. S'il n'est pas ancré, il formera une île et renforcera l'effet de diaphonie. Liens vidéo d'expérience connexes.
Suppression du bruit: le signal oscille aux deux extrémités lorsque les deux extrémités sont fondées. L'ajout de plusieurs "vias de terre" au câblage protecteur peut fournir plusieurs points de terre ou des points de référence potentiels pour le câblage protecteur. Chacun via relie le câblage de la garde au plan de sol, supprimant efficacement et dispersant la tension de bruit générée sur le câblage de la garde.
6) Utilisez des signaux différentiels
La transmission différentielle est une technologie de transmission de signal plus complexe mais plus fiable que la transmission à une seule endormie. Sa caractéristique clé est l'utilisation de deux lignes de signal pour transmettre des signaux de la même amplitude mais une phase opposée.
Le câblage de signal différentiel peut réduire efficacement les interférences électromagnétiques car les deux lignes de signal dans une paire différentielle généreront des champs électromagnétiques opposés et annulent l'interférence de l'autre.
7) Longueur de trace de contrôle
Minimisez la longueur des lignes de signal et des lignes parallèles pour réduire l'impact de la diaphonie.
8) Câblage multicouche
Grâce à la conception de PCB multicouches, les lignes de signal clés peuvent être placées à différents niveaux pour réduire le couplage mutuel entre les signaux.
