隨著電子設(shè)備向小型化、高性能化發(fā)展,多組板對(duì)板連接器并行使用成為常態(tài),但由此產(chǎn)生的串?dāng)_問(wèn)題嚴(yán)重影響信號(hào)完整性。串?dāng)_本質(zhì)上是由于電磁耦合,使信號(hào)在傳輸過(guò)程中相互干擾,導(dǎo)致信號(hào)失真、誤碼率上升。壓制串?dāng)_需從連接器布局、電路設(shè)計(jì)、屏蔽技術(shù)等多方面綜合施策。
優(yōu)化連接器布局是壓制串?dāng)_的基礎(chǔ)。在 PCB 設(shè)計(jì)階段,應(yīng)避免并行連接器的信號(hào)引腳長(zhǎng)距離平行走線,減少電場(chǎng)和磁場(chǎng)耦合的可能性??刹捎媒徊娌季€的方式,使相鄰連接器的信號(hào)路徑呈 90 度交叉,降低互感和互容效應(yīng)。同時(shí),合理規(guī)劃電源和地引腳的位置,確保每組連接器都有獨(dú)立且低阻抗的電源和地回路,減少電源噪聲引起的串?dāng)_。例如,將電源引腳布置在連接器兩側(cè),地引腳均勻分布,形成完整的屏蔽環(huán)路,有效隔離信號(hào)干擾。
電路設(shè)計(jì)層面,采用差分信號(hào)傳輸是壓制串?dāng)_的有效手段。差分信號(hào)由一對(duì)相反的信號(hào)組成,它們?cè)趥鬏斶^(guò)程中受到的干擾基本相同,接收端通過(guò)計(jì)算兩者差值恢復(fù)原始信號(hào),從而抵消共模干擾。在多組連接器并行時(shí),將關(guān)鍵信號(hào)設(shè)置為差分對(duì)傳輸,可顯著提升信號(hào)抗干擾能力。此外,合理添加終端匹配電阻也至關(guān)重要。根據(jù)連接器的特性阻抗,在信號(hào)傳輸線末端匹配相應(yīng)電阻,可吸收反射信號(hào),防止反射信號(hào)與正常信號(hào)疊加產(chǎn)生串?dāng)_。同時(shí),對(duì)敏感信號(hào)進(jìn)行隔離,通過(guò)添加隔離帶、地平面分割等方式,阻斷干擾信號(hào)的傳播路徑。
屏蔽技術(shù)的應(yīng)用能進(jìn)一步增強(qiáng)串?dāng)_壓制效果。在連接器外部,可使用金屬屏蔽罩對(duì)其進(jìn)行物理屏蔽,屏蔽罩需良好接地,將外部干擾信號(hào)導(dǎo)入大地。對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu),可采用具有屏蔽功能的連接器,如在連接器引腳周圍設(shè)置金屬屏蔽層,或使用屏蔽材料包裹信號(hào)引腳。此外,在 PCB 板上增加屏蔽層,通過(guò)大面積的接地銅箔形成屏蔽平面,減少信號(hào)間的電磁耦合。例如,在多層 PCB 板中,專門設(shè)置一層完整的地平面作為屏蔽層,將不同組連接器的信號(hào)分隔開(kāi)來(lái)。
材料選擇與工藝優(yōu)化同樣不可忽視。選用低介電常數(shù)、低損耗的 PCB 板材,可降低信號(hào)傳輸過(guò)程中的損耗和延遲,減少串?dāng)_的產(chǎn)生。在連接器制造工藝上,提升引腳的加工精度和表面質(zhì)量,減少因接觸不良導(dǎo)致的信號(hào)反射和干擾。同時(shí),優(yōu)化連接器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如增加隔離柱、優(yōu)化引腳排列等,從物理層面減少信號(hào)間的相互影響。
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