クロックラインには要注意!!ノイズの原因や、干渉には注意しましょう。パルス、スペクトル、クロストークなど、について

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更新日 2017-09-02 | 作成日 2008-03-08

プリント基板設計、クロックラインの考え方!!

PCBレイアウト設計におけるクロックライン、クロストークの考え方の基本

クロックラインの考え方と対策




周波数の高いクロック信号やパルス信号はノイズ源となったり、他のアナログブロックに影響を及ぼす可能性があります。
従って、PCB、プリント基板上でこれら、クロックラインやクロック信号を扱うときは特に注意が必要です。
今回はこのクロックやクロックラインの考え方について考えてみましょう。

お願いです。クロックやクロックラインを引くときは十分注意しましょう。


クロックラインの注意点


<超基本事項まとめ>

1、周波数が高いパルス信号やクロックラインを用いる場合は注意。

2、クロストークや他の信号への干渉に注意する。

3、ダンピング抵抗は効果あり。


では簡単に解説していきましょう。

1、周波数が高いパルス信号を用いる場合は注意。

クロック(CLK)信号やパルス信号で特に、周波数が高い場合、これらの信号の電力ペクトルは高周波まで広がります。また、クロック信号の立ち上がり、立ち下りが急峻なほど、電力スペクトルのカットオフ周波数も高周波まで広がるので注意が必要です。

クロックラインのスペクトルなどについては 高速ディジタル回路実装ノウハウ が詳しいです。

2、クロックラインのクロストークや他の信号への干渉に注意する。

基板パターン上にある配線とその隣にある配線は、基板パターンの寄生容量や対基板への容量で結合され、その容量を通して隣の信号に干渉する場合があります。もちろんパターンの距離やインピーダンスにもよりますが、とくにクロック信号の周波数成分が高いほど注意が必要です。また、クロックラインの隣の配線のインピーダンスが高ければ高いほど、特に影響を及ぼしやすいので注意が必要です。

3、ダンピング抵抗は効果あり。

クロックラインやクロック信号の立ち上がり、立下りが急峻な場合で、ダンピング抵抗を挿入するとこれらの影響は緩和できます。簡単で非常に便利です。ただし、使用するアプリケーションに応じて使える鈍度合いは確認する必要があります。



以上、今回はクロックラインやパルスラインを扱う場合の注意点について説明しましたが、やはり一番問題が起こりやすく、対策しにくいのがこれらクロックラインです。他の配線や信号に影響を及ぼさないように、距離を離したり、コアや、シールドを施すなど、工夫したいところです。





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