왜 PCB에서 근처 트랙을 흔들어야합니까?

나는 읽어 봤는데 기사 ( TheMagPi 라즈베리 파이에 관한 전자 잡지를); "25 달러의 ARM GNU / Linux 박스."

아래 17 페이지의 기사에서 Pi의 설명 영역이있는 직선 옆에 트랙 지그재그가있는 영역을 보여줍니다.

트랙의 "흔들림"은 신호가 전기적으로 일치하도록하여 간섭 및 신호 지연을 줄입니다. 이것은 고속 비디오 데이터 및 HDMI 신호에 특히 중요합니다.

나는 전기 공학에 대한 지식 이 매우 제한적이므로 아마도 이것은 매우 간단한 질문이지만 왜 이러한 '흔들기'를 PCB 디자인에 통합 할 것입니까?

나는 견적이 나에게 답을 제공하고 전원 케이블과 동축 케이블이 서로 옆에있는 문제로 인해 간섭 지점을 이해한다는 것을 알고 있지만 문제가 발생하는 이유와 방법을 설명하는 지식이 거의 없다고 가정하면 감사하겠습니다. 흔들기 도움. 예를 들어 왜 보드가 흔들리지 않는가?

흔들림은 차동 트랙의 트랙 길이를 동일하게하기 위해 코너 의 내부 트랙 (또는 전체 길이가 더 짧음)에 존재합니다. 즉, 차동 신호 를 사용 하여 데이터를 전달 하는 두 개의 와이어입니다 . 트랙의 길이가 같지 않으면 차동 신호의 잡음 제거 이점이 손실됩니다.

대부분의 최신 LVDS 신호 (PCIe, HDMI, DVI)의 물리 계층 구성 요소에는 쌍 간 서로 다른 트랙 길이를 보상하기 위해 비대칭 또는 '탄성'버퍼가 포함되어 있지만 이러한 물리적 레이아웃 기술을 사용하면 한 쌍 내의 왜곡을 피해야합니다.

OP의 의견 :

기가비트 이더넷을 예로 들어보다 친숙 할 수 있습니다. CAT6 케이블에는 8 개의 와이어가 있습니다. 찢어지면 외부 절연 피복이 쌍으로 꼬여서 와이어 1 + 2가 쌍으로 꼬아집니다. 이 옆에는 전선 3 + 4가 꼬인 전선 2, 쌍 3이 서로 꼬인 전선 5 + 6로 구성되어 있습니다. 쌍은 반대 극성으로 전송 된 동일한 신호의 사본을 포함하기 때문에 동일한 길이를 유지하는 것이 중요합니다 ( 하나는 긍정적이고 다른 하나는 부정적입니다. 전선의 길이가 동일한 경우에만 신호가 함께 도달하여 (전자의 고정 속도로 제공) 자기 결합에서 공통 모드 전기 간섭을 거부 할 수 있습니다.

그러나 기가비트 자동 협상 프로세스는 탄성 버퍼 (및 에코 제거 장치)를 보정하여 상위 레벨 구성 요소가 작업을 수행하기 전에 도착 시간의 미세한 불일치를 제거하므로 4 쌍 자체의 길이는 동일하지 않아도됩니다.

이 회로 기판에서도 같은 일이 일어나고 있습니다. 바로 인접한 / 클로즈드 회로 보드 트레이스는 "쌍"이며 차동 수신기가 자기 적이 라기보다는 전기적이지만 잡음을 제거 할 수 있도록 동일한 길이를 유지합니다. HDMI 커넥터에 이러한 쌍이 여러 개있는 것을 볼 수 있으며 한 쌍을 옆에있는 쌍과 동일한 길이 ( "쌍 사이")로 유지하려고 시도하지 않습니다. 그러나 케이블이 작동하지 않거나 다운 그레이드 된 후에는 탄성 버퍼의 크기 (바이트)에 약간의 제한이 있습니다. 밀리미터 단위로 실험하고 한계를 찾는 것이 재미있을 것입니다.

이 HDMI 플러그 그림은 차동 쌍을 보여줍니다.

기본적으로, 흔들림은 동기화되어야하는 둘 이상의 (빠른) 신호가있는 상황에서 사용되어 서로 다른 트랙 길이로 인해 서로에 대해 지연되지 않습니다.

예를 들어, 다양한 데이터 라인이있는 시스템에서 일부 데이터 라인이 다른 데이터 라인보다 긴 경우 클럭 펄스가 발생할 때 모든 신호에 도달하지 못할 수 있기 때문에 이는 클럭 라인이있는 신호에 매우 중요합니다. 전송되는 데이터의 수신기.

이미지에서 내부 트랙이 흔들리는 트랙임을 알 수 있습니다. 트랙이 똑 바르면 외부 트랙보다 짧기 때문입니다.