이중 스트립라인: 직교 규칙이 선택 사항이 아닌 이유

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듀얼 스트립라인은 단일 레퍼런스 플레인 쌍 사이에 두 개의 라우팅 레이어를 배치합니다.일반적으로 각 신호 계층은 고유한 평면 쌍을 가지며 여기서는 공유합니다.

이렇게 하면 구리 레이어 두 개가 절약되고, 이 레이어에 대한 라미네이션 사이클이 필요합니다.밀도가 높은 보드에서는 부피가 큰 것이 실제 돈입니다. 신호 무결성에 대해 불평하는 사람들에게도 듀얼 스트립라인이 비용 절감 설계로 계속 등장하는 이유가 바로 이 때문입니다.

불평은 정당합니다.커플링 문제로 제작 비용을 맞바꾸는 건데, 간격을 잘 맞춰도 커플링 문제는 사라지지 않습니다.라우팅 원칙과 함께 사라지거나 아예 사라지지 않습니다.

각 레이어 자체는 오프셋 스트립라인일 뿐입니다.

이국적인 것은 없습니다.레이어 1은 위쪽 평면에서 약간 떨어져 있고 아래쪽 평면에서 더 멀리 떨어져 있습니다.레이어 2가 이를 반영합니다.둘 다 오프셋 스트립라인으로 일반적인 방법으로 해결되었습니다.

한 가지 중요한 모델링 포인트는 다른 신호 계층은 레퍼런스가 아니라는 것입니다.자체 신호를 전달하는 플로팅 컨덕터입니다.접지로 취급하면 임피던스가 낙관적으로 낮아지고 모든 것이 정상이라는 잘못된 인식이 생깁니다.

다른 레이어는 바닥이 아니라 떠 있다는 가정이 바로 두 트레이스가 서로 평행하게 이어지는 순간 깨지는 것입니다.그러면 실제 문제를 볼 수 있습니다.

숫자

인접 신호 레이어에 있는 두 트레이스가 서로 겹쳐지면 얇은 유전체를 가로질러 서로 마주보고 있으며, 이때 두 트레이스는 사이에 평면이 없습니다.이는 PCB에 구축할 수 있는 가장 긴밀하게 연결된 구조입니다.

여러 모드로 분해해 보세요.홀수 모드는 트레이스 중간 지점에 전기 벽을 배치합니다.짝수 모드에서는 자성 벽을 배치하여 각 트레이스가 주로 자체 평면을 참조하도록 합니다.역방향 크로스토크 계수는 스플릿에서 제외됩니다.

일반적인 듀얼 스트립라인 지오메트리의 경우 평면 간격은 0.8mm, 레이어는 0.33mm 간격으로, FR4에서는 0.13mm의 트레이스가 적용되며, 이는 약 20% 입니다.

20%.공격자 전압의 5분의 1이 피해자에게 전달됩니다.

동일한 레이어에 있는 이웃 간의 정상 간격 (몇 퍼센트) 에서의 에지 커플링과 비교해 보세요.브로드사이드 오버랩은 훨씬 더 심하며 레이어 내에서 커플링이 발생하지 않기 때문에 레이어 내 간격이 아무리 크더라도 영향을 미치지 않습니다.

두 신호 레이어를 평면보다 서로 더 가깝게 밀면 50% 이상 올라갑니다.

그래서: 직각으로 라우팅하세요

한 레이어는 가로로, 다른 레이어는 수직입니다.그게 규칙이에요.

직교 라우팅을 사용하면 두 레이어의 두 트레이스가 교차하는 부분, 즉 길이가 1mm도 안 되는 영역에서만 겹칩니다.커플링은 커플링된 길이에 따라 스케일링되므로 분리된 크로싱은 근본적으로 아무런 영향을 주지 않습니다.20% 라는 수치는 장거리 평행선으로 이어지는 트레이스의 경우 최악의 경우이며, 직교 라우팅의 경우 해당 거리가 0이 됩니다.

검토자의 주의를 끌지 말고 설계 규칙으로 적용하세요.리뷰어들은 피곤해집니다.디자인 규칙은 그렇지 않습니다.

실제로 잘못되는 부분

**한 레이어에는 디퍼런셜 페어가 있고, 다른 레이어에는 고속 클럭이 있는데, 그 페어의 커먼 모드 리젝션이 도움이 되지 않기 때문이죠.한 쌍 위에 앉아 있는 공격자의 브로드사이드 커플링은 거의 동일하게 두 도체에 연결됩니다. 이것이 공통 모드이고, 차동 수신기는 차동 잡음을 차단하는 것이지, 차동 수신기는 차동 잡음을 차단하는 것이지, 그렇지 않습니다.직선으로 통과합니다.

"대부분 직교" 90% 가 수직이고 장애물을 피하기 위해 수평으로 몇 번 길게 뻗은 레이어입니다.이 몇 개의 런이 바로 커플링이 작동하는 곳입니다. 두 레이어의 임피던스가 같다고 가정하면 스택업이 대칭인 경우에만 일치합니다.어느 레이어가 평면에 더 가까이 위치하든 임피던스가 낮은 레이어입니다.둘 다 동일한 목표에 도달해야 하는 경우 레이어당 다른 트레이스 너비를 사용하고 제작자가 추측하지 못하므로 제작 도면에 두 숫자를 모두 입력하십시오.

대신 돈을 언제 써야 할까요?

다음과 같은 경우 두 신호 계층 사이에 평면을 두십시오.

• DDR, SerDes, 고속 스트로브 등 크로스토크 예산이 빠듯한 모든 것을 라우팅할 수 있습니다.
• 급하게 변경한 Rev-C 변경 사항을 포함하여 팀 전체와 프로젝트 수명 전반에 걸친 라우팅 규율을 보장할 수는 없습니다.
• 보드에는 이미 충분한 레이어가 있기 때문에 한 쌍을 더 추가하는 것은 결정적 비용이 아닙니다.

듀얼 스트립라인은 비용 절충입니다.신호가 적당하고 라우팅이 잘 잡혀 있는 고밀도, 비용에 민감한 설계에 안성맞춤입니다.커플링이 없는 척하는 것은 좋지 않습니다.

자신의 스택업 확인하기

커밋하기 전에 해볼 만한 몇 가지 사항:

• 일반 지오메트리가 아닌 실제 지오메트리의 결합 계수를 계산하십시오.레이어 분리에 따라 많이 달라집니다.
• 두 레이어의 임피던스를 별도로 확인하십시오.
• 파생된 두 번째 레이어 오프셋을 확인합니다.둘 다 구리 두께는 비행기에서 평면까지의 예산에서 비롯된다는 사실을 잊기 쉽습니다. 0.2mm 간격 중 70 µm는 잘못된 위치에서 35% 의 오차를 내는 것과 같습니다.
• 레이어가 평면 간격의 절반 이상으로 떨어져 있는 경우 모든 닫힌 형태의 결합 추정치를 근사치로 간주하십시오.단순한 모델이 작동하는 곳은 바로 이 지점입니다.

이중 스트립라인 계산기 는 두 레이어 모두에 임피던스를 제공하고 지오메트리에 최악의 경우 브로드사이드 커플링을 제공하며, 수치가 신뢰할 수 있는 모델을 벗어나면 경고합니다.