資料介紹
設計 I/O 電路時,有兩個地方很重要,那就是:功能子系統和「安靜區域(quiet area)」。底下將分別說明。
功能子系統
每一個 I/O 應該被視為 PCB 的不同區塊,因為它們各自具有獨特的功能與應用。為了避免在子系統之間產生射頻耦合,所以必須做分割。一個功能子系統包含了一堆組件,以及相關的支持電路。組件與組件相互緊鄰,可以縮短走線繞線的長度,并提高各功能區塊的效能。每一位硬件和 PCB 工程師通常會試著將組件集合在一起,但是由于各種原因,有時這是行不通的。在布線(layout)時, I/O 子系統的處理方式和其它 PCB 區塊不一樣,這通常是經由布線切割達到的。
布線切割加強了訊號的質量和功能的完整性,因為這樣可以防止產生具有高頻寬的發射器,例如:背板互連、視訊裝置、數據接口、以太控制器、SCSI 裝置、 CPU、毀損的串行或平行、視訊、音頻、異步/同步通訊端口、軟盤控制器、前端顯示器、區域和廣域網絡控制器…等。每一個 I/O 子系統必須被當成不同的 PCB 一樣。
安靜區域
「安靜區域」是和數字電路、模擬電路、供電和接地平面隔離的區域。這種隔離可以避免其它 PCB 區塊內的噪聲源,破壞了敏感電路。例如:來自數字區塊的供電平面噪聲,滲入至模擬裝置(模擬區塊)、音頻裝置(音頻區塊)、I/O 濾波器、互連電路…。.等的供電接腳,如附圖一。
分割的主要目的是要把不干凈的供電、接地平面和其它功能區域,與干凈或安靜的區域分開。
隔離和分割
隔離和分割是指組件、電路、供電平面從其它功能裝置、區域和子系統中分開。若允許射頻電流以輻射或電導方式,被傳送至電路板的其它部位,這不僅會造成 EMI 問題,也會破壞應有的正常功能。
隔離是使電路板上的某區域之所有平面沒有銅線存在,此沒有銅線存在的區域被稱為「壕溝(moat)」。沒有銅線存在的區域寬度通常是 0.05 英吋。換句話說,一個隔離的區域是電路板上的一個「孤島」,類似一個具有城池的城堡。只有那些需要與它作業或互連的走線,才能與這個隔離區域相連接。對訊號和走線而言,「壕溝」就是一個隔離地帶,這些訊號和走線與隔離區域、或隔離區域的接口無關。
有兩種方法可以將走線、供電、接地平面連接至這個「孤島」上。第一種方法是使用隔離的變壓器、光學隔離器、或共模數據線過濾器,來跨越「壕溝」。第二種方法是使用「壕溝」上的一個「橋梁」。隔離也被應用在將高頻寬組件與低頻電路分開的場合;此外,它也被應用于使 I/O 界面維持在低的 EMI 頻寬---- 亦即從 I/O 互連電路傳播出來的射頻頻譜大小。
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