I/O設(shè)計(jì)功能子系統(tǒng)和安靜區(qū)域的介紹和如何正確的隔離和分割映像平面

　　設(shè)計(jì) I/O 電路時(shí)，有兩個(gè)地方很重要，那就是：功能子系統(tǒng)和「安靜區(qū)域（quiet area）」。底下將分別說明。

　　功能子系統(tǒng)

　　每一個(gè) I/O 應(yīng)該被視為 PCB 的不同區(qū)塊，因?yàn)樗鼈兏髯跃哂歇?dú)特的功能與應(yīng)用。為了避免在子系統(tǒng)之間產(chǎn)生射頻耦合，所以必須做分割。一個(gè)功能子系統(tǒng)包含了一堆組件，以及相關(guān)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(qū)塊的效能。每一位硬件和 PCB 工程師通常會(huì)試著將組件集合在一起，但是由于各種原因，有時(shí)這是行不通的。在布線（layout）時(shí)， I/O 子系統(tǒng)的處理方式和其它 PCB 區(qū)塊不一樣，這通常是經(jīng)由布線切割達(dá)到的。

　　布線切割加強(qiáng)了訊號的質(zhì)量和功能的完整性，因?yàn)檫@樣可以防止產(chǎn)生具有高頻寬的發(fā)射器，例如：背板互連、視訊裝置、數(shù)據(jù)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(qū)域和廣域網(wǎng)絡(luò)控制器…等。每一個(gè) I/O 子系統(tǒng)必須被當(dāng)成不同的 PCB 一樣。

　　安靜區(qū)域

　　「安靜區(qū)域」是和數(shù)字電路、模擬電路、供電和接地平面隔離的區(qū)域。這種隔離可以避免其它 PCB 區(qū)塊內(nèi)的噪聲源，破壞了敏感電路。例如：來自數(shù)字區(qū)塊的供電平面噪聲，滲入至模擬裝置（模擬區(qū)塊）、音頻裝置（音頻區(qū)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(qū)域，與干凈或安靜的區(qū)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(qū)域和子系統(tǒng)中分開。若允許射頻電流以輻射或電導(dǎo)方式，被傳送至電路板的其它部位，這不僅會(huì)造成 EMI 問題，也會(huì)破壞應(yīng)有的正常功能。

　　隔離是使電路板上的某區(qū)域之所有平面沒有銅線存在，此沒有銅線存在的區(qū)域被稱為「壕溝（moat）」。沒有銅線存在的區(qū)域?qū)挾韧ǔＪ?0.05 英吋。換句話說，一個(gè)隔離的區(qū)域是電路板上的一個(gè)「孤島」，類似一個(gè)具有城池的城堡。只有那些需要與它作業(yè)或互連的走線，才能與這個(gè)隔離區(qū)域相連接。對訊號和走線而言，「壕溝」就是一個(gè)隔離地帶，這些訊號和走線與隔離區(qū)域、或隔離區(qū)域的接口無關(guān)。

　　有兩種方法可以將走線、供電、接地平面連接至這個(gè)「孤島」上。第一種方法是使用隔離的變壓器、光學(xué)隔離器、或共模數(shù)據(jù)線過濾器，來跨越「壕溝」。第二種方法是使用「壕溝」上的一個(gè)「橋梁」。隔離也被應(yīng)用在將高頻寬組件與低頻電路分開的場合；此外，它也被應(yīng)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。