PCB連接器設計

一、連接器:對於高速系統設計,連接器的性能至關重要。影響連接器高速性能的電氣因素包括:互感串聯電感寄生電容。互感是串擾的主要來源;串聯電感會產生電磁干擾,並減緩信號的傳播;寄生電容也會減緩信號的傳播。在高速設計中,需要使用特殊的連接器來控制串擾和EMI問題。


二、互感—連接器如何引起串擾:爲了有效減少連接器周圍迴流信號的串擾,適當地增加地線的迴流路徑可以大幅減少串擾。


三、串聯電感—連接器怎樣產生電磁干擾:連接器返回電流上任何阻斷或不連續,都會導致較大的信號迴路面積,從而造成較大的EMI問題。

注:能夠有效減小連接器輻射的準則:

(1)、連接器中多用一些接地引腳,使地線靠近每一條信號線,從而有效減小連接器的電感和有效輻射環路面積。

(2)、將板卡A中所有母板卡連接器緊密放置,以破壞或消除遠端返回電流路徑。

(3)、沿着板卡A和板卡C的邊緣布放連續的接地點,這樣可以提供一個阻抗非常低的返回路徑,降低遠端環路電流。

(4)、不要將I/O電纜連接在板卡A連接器的外邊緣上,因爲這樣會在母板卡C上產生一個大的遠端返回電流路徑,經過大地—I/O電纜返回板卡A,產生較大的EMI干擾。正確做法是將電纜連在母板卡上或者在母板卡上靠近連接器B處進行高頻濾波。

(5)、對於採用驅動門電路,要使其上升沿時間儘可能長。


四、寄生電容—用在多支路總線上的連接器:多支路總線上寄生電容起到主要作用,隨着經過總線的每個分支,傳輸信號逐步發生畸變,因此寄生電容越小越好。


五、穿過連接器的差分信號:通過差分信號解決信號返回電流問題的方法,不是通過爲信號提供低阻抗的路徑,而是要消除返回電流。差分信號對中僅有的信號返回電流是由於兩路發送信號之間的任何不平衡造成的,如果差分信號不是精確地反向,它們的返回電流就不能精確地抵消,這種電流的不平衡稱爲共模電流。在一個設計很好的差分驅動中,共模電流佔比不到主要電流的1/100,低的共模電流有利於提高EMI性能。

注:不用擔心差分信號線對中兩個信號之間的串擾,與普通走線相比,差分線對間距可以稍近,因爲一條信號線上的串擾和與其配對的信號是相關的,串擾很小。相反差分信號線對距離越近,越有利於實現信號迴流路徑的耦合,實現返回電流的抵消,減小EMI問題。

 

 

 

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