Pravidlo vertikálního směrování znamená, že svody v sousedních signálových vrstvách musí být na sebe kolmé, aby se snížily přeslechy způsobené vzájemnou indukčností. U vysokofrekvenčních signálů tvoří hlavní složku přeslechy generované kapacitní vazbou, které generují proudové špičky mezi vertikálními vodiči.
Když se signál mění v průběhu času nebo na nižších frekvencích (méně než několik GHz), vazební kapacita sousedních vertikálních vodičů signálové vrstvy interferuje jen málo. V radiofrekvenčním (RF) pásmu (desítky GHz) vytváří propletení mezi vodiči rezonanci dutiny a neobklopené strukturou zemního vodiče způsobí elektromagnetickou rezonanci na některých speciálních frekvenčních bodech. V tomto bodě, i když jsou vodiče na sebe kolmé, způsobí to také silné přeslechy mezi nimi.
Pro eliminaci rušení ve všech frekvenčních bodech je jednoduchou a účinnou metodou použití vícevrstvých desek a použití izolačních vrstev mezi vrstvami signálu. To je zvláště důležité v současných aplikacích, kde se signály mění vysokou rychlostí. Pokud si nejste jisti silou vazby mezi ortogonálními čarami, musíte použít základní software pro simulaci přeslechů ke kontrole vertikálních vodičů, abyste zjistili, zda je přeslech mezi nimi v rozsahu tolerance šumu. V tomto okamžiku potřebujete více naplánovat cestu zpětného signálu, což je hlavní problém ve vertikálním zapojení.
Jde o klasické pravidlo „dodržuj/vyvaruj se“, které často vyvolává kontroverze. Někteří návrháři desek plošných spojů říkají, že nikdy nepoužívají k zabránění tepelnému překmitu a nikdy nenarazí na problémy s pájením a montáží. Zatímco jiná skupina lidí trvá na tom, že je třeba zabránit tepelným průchodům, když je připojeno každé letadlo. kdo mají pravdu?
Jejich názory jsou použitelné v různých situacích. Pokud ručně pájete desku, musíte zvýšit teplotu hrotu páječky, abyste kompenzovali otvor při pájení v měděné vrstvě, který způsobuje problém s pájením. Ale pokud používáte pájení vlnou, musíte použít prevenci odvodu tepla přes otvor, abyste zabránili uvolnění zařízení, studenému pájení, stojícímu pomníku a dalším jevům, takže doporučuji raději kousnout do kulky a trvat na použití prevence rozptylu tepla design přes díru.
Tato pravidla zapojení PCB jsou možná nejvíce milovaná a nenáviděná. Dnes stále vidím, že mnoho návrhářů desek plošných spojů trvá na tom, že kabeláž se v žádném okamžiku nemůže otočit do pravého úhlu, a důvody jsou různé. Například říkají, že elektrony v pohybu olova při otáčení pravoúhlých ohybů obtížně, ale nepřemýšlejí o tom, všechny otvory na desce mohou být kolmé na olovo ah. Některé důvody se zdají spolehlivější, například o 45 stupňů roh může snížit délku vedení, všechny kabely v pravoúhlém rohu musí být zkoseny. Jiní říkají, že pravoúhlé rohy budou vytvářet kyselé korozní pasti v kyselém leptacím roztoku na desky, v nyní široce používaném alkalickém roztoku na leptání desek problém není.
Pokud vaše deska nepracuje na vysokých frekvencích nad 50 GHz (včetně milimetrových vln radaru/komunikace 5G) obvodů, nemusíte se obávat pravoúhlých otočení vedení. Ve skutečnosti můžete při směrování desky k pokládání vodičů použít jakýkoli úhel, který se vám líbí. Pokud používáte software pro návrh desky plošných spojů, vestavěná funkce řešení elektromagnetického pole, která vám usnadní zapojení.
To jsou tři základní pravidla zapojení. První verze pravidla „3W“ je, že interval mezi dvěma sousedními vodiči by měl být větší nebo roven trojnásobku šířky vodiče, aby se snížila vazba magnetického toku mezi vodiči, což snižuje elektromagnetické rušení mezi vodiči. vede.
Toto pravidlo může zapomenout, že elektromagnetická vazba mezi vodiči je úměrná překrývající se oblasti smyček vodičů, nikoli vzdálenosti mezi vodiči; proto zmenšením překrývající se plochy smyček přívodů není vzdálenost přívodů omezena pravidlem 3W. Stejně jako u vertikálního vedení vám základní simulace EMI umožňuje zkoumat vlivy různých roztečí vedení.
Další verze pravidla "3W" se týká pilového vedení používaného při přizpůsobení délky vedení, kde šířka zubu pily musí být větší nebo rovna trojnásobku šířky vedení, což minimalizuje nespojitost impedance vedení.
Toto pravidlo definuje vzdálenost překrývající se zemní vrstvy PCB a výkonové vrstvy mezi moderním designem PCB, který potřebuje položit napájecí zdroj v blízkosti země, což může zajistit, že mají dostatečnou kapacitu mezivrstvy, což zase snižuje kolísání výkonu při vysoké rychlosti. desky plošných spojů.
Ale skutečné výsledky měření zjistí, že výsledky jsou složité. Některé výsledky standardního názvu na 300 MHz v souladu s pravidlem 20H mohou snížit elektromagnetické záření. Ale mezi zemí a napájecí vrstvou se objeví vysokofrekvenční rezonance, mají podobnou strukturu jako vlnovod, ale místo toho zhorší vysokofrekvenční interferenci mezi vedeními.
Takže v praxi, pokud je frekvence vašeho obvodu v GHz, můžete se řídit zákonem 20H, jinak může zákon 20H přinést horší výsledky.
