Propojovací kondenzátory nebo oddělovací kondenzátory mohou vyřešit některé problémy, ale je třeba vzít v úvahu celkovou impedanci kondenzátorů, prokovů, podložek a kabeláže.

Tento článek představí EMC Návrh PCB technologie ze tří hledisek: strategie vrstvení DPS, dovednosti rozmístění a pravidla zapojení.

Strategie vrstvení PCB

Tloušťka, proces a počet vrstev v návrhu desky plošných spojů nejsou klíčem k vyřešení problému.Dobré vrstvené stohování má zajistit bypass a oddělení napájecí sběrnice a minimalizovat přechodné napětí na napájecí vrstvě nebo zemní vrstvě.Klíč k odstínění elektromagnetického pole signálu a napájení.

Z hlediska signálových stop by dobrou strategií vrstvení mělo být umístit všechny stopy signálu na jednu nebo několik vrstev a tyto vrstvy jsou vedle výkonové vrstvy nebo zemní vrstvy.U napájecího zdroje by dobrou strategií vrstvení mělo být to, že výkonová vrstva přiléhá k základní vrstvě a vzdálenost mezi napájecí vrstvou a základní vrstvou je co nejmenší.To je to, o čem mluvíme o strategii „vrstvení“.Níže budeme konkrétně mluvit o dobré strategii vrstvení PCB.

1. Projekční rovina vrstvy vodičů by měla být v oblasti vrstvy roviny přetavení.Pokud se vrstva vodiče nenachází v projekční oblasti vrstvy přetavovací roviny, budou během zapojování mimo projekční oblast vznikat signálové čáry, což způsobí problémy s "vyzařováním okraje" a také se zvětší plocha signálové smyčky, což má za následek zvýšené vyzařování v diferenciálním režimu .

2. Snažte se vyhnout instalaci sousedních vrstev vodičů.Protože paralelní stopy signálu na sousedních vrstvách vodičů mohou způsobit přeslechy signálu, pokud se nelze vyhnout sousedním vrstvám vodičů, měla by být vzdálenost vrstev mezi dvěma vrstvami vodičů patřičně zvýšena a vzdálenost vrstev mezi vrstvou vodiče a jejím signálovým obvodem by měla být zmenšena.

3. Přilehlé rovinné vrstvy by se neměly překrývat jejich projekční roviny.Protože když se výstupky překrývají, vazebná kapacita mezi vrstvami způsobí, že se hluk mezi vrstvami spojí.

Vícevrstvý design desky

Když hodinová frekvence překročí 5 MHz nebo je doba náběhu signálu menší než 5 ns, je pro dobré řízení oblasti signálové smyčky obecně vyžadována vícevrstvá deska.Při navrhování vícevrstvých desek je třeba věnovat pozornost následujícím zásadám:

1. Vrstva klíčového vodiče (vrstva, kde se nachází hodinové vedení, sběrnice, signální vedení rozhraní, vysokofrekvenční vedení, resetovací signálové vedení, signálové vedení výběru čipu a různé řídicí signálové vedení) by mělo přiléhat ke kompletní zemní ploše, nejlépe mezi dvěma základními rovinami, jak je znázorněno na obrázku 1.

Klíčové signální vedení jsou obecně silné záření nebo extrémně citlivé signální vedení.Zapojení v blízkosti zemní plochy může zmenšit oblast signálové smyčky, snížit intenzitu jejího vyzařování nebo zlepšit schopnost proti rušení.

2. Napájecí plocha by měla být zatažena vzhledem k přilehlé zemnicí ploše (doporučená hodnota 5H–20H).Zatažení napájecí roviny vzhledem k její zpětné zemní ploše může účinně potlačit problém „okrajového záření“, jak je znázorněno na obrázku 2.

Kromě toho by hlavní pracovní výkonová rovina desky (nejrozšířenější výkonová rovina) měla být blízko její zemní plochy, aby se účinně zmenšila oblast smyčky napájecího proudu, jak je znázorněno na obrázku 3.

3. Zda na HORNÍ a SPODNÍ vrstvě desky není signálová linka ≥50MHz.Pokud ano, je nejlepší vést vysokofrekvenční signál mezi dvěma rovinnými vrstvami, aby se potlačilo jeho vyzařování do prostoru.

Jednovrstvé provedení desky a dvouvrstvé desky

Pro návrh jednovrstvých desek a dvouvrstvých desek je třeba věnovat pozornost návrhu klíčových signálových vedení a silových vedení.Vedle a paralelně k napájecímu vedení musí být zemnící vodič, aby se zmenšila plocha napájecí proudové smyčky.

„Vodicí zemnící čára“ by měla být položena na obou stranách hlavního signálového vedení jednovrstvé desky, jak je znázorněno na obrázku 4. Hlavní signální vedení dvouvrstvé desky by mělo mít na projekční rovině velkou plochu země. , nebo stejným způsobem jako u jednovrstvé desky, navrhněte „Guide Ground Line“, jak je znázorněno na obrázku 5. „Gardní zemnící vodič“ na obou stranách klíčového signálního vedení může na jedné straně zmenšit oblast signálové smyčky, a také zabránit přeslechům mezi signálním vedením a jinými signálními vedeními.

Schopnost rozložení PCB

Při navrhování rozložení desky plošných spojů byste měli plně dodržovat princip návrhu umístění v přímce podél směru toku signálu a snažit se vyhnout smyčkování tam a zpět, jak je znázorněno na obrázku 6. Můžete se tak vyhnout přímému propojení signálu a ovlivnit kvalitu signálu .

Kromě toho, aby se zabránilo vzájemnému rušení a propojení mezi obvody a elektronickými součástmi, umístění obvodů a rozmístění součástek by se mělo řídit následujícími zásadami:

1. Pokud je na desce navrženo rozhraní "čisté uzemnění", filtrační a izolační komponenty by měly být umístěny v izolačním pásmu mezi "čistou zemí" a pracovní zemí.To může zabránit tomu, aby se filtrační nebo izolační zařízení vzájemně spojily přes rovinnou vrstvu, což zeslabuje účinek.Navíc na „čistou zem“ kromě filtračních a ochranných zařízení nelze umístit žádná další zařízení.

2. Pokud je na stejné desce plošných spojů umístěno více modulových obvodů, digitální obvody a analogové obvody, vysokorychlostní a nízkorychlostní obvody by měly být uspořádány odděleně, aby se zabránilo vzájemnému rušení mezi digitálními obvody, analogovými obvody, vysokorychlostními obvody a nízkorychlostními obvody. -rychlostní okruhy.Kromě toho, pokud na desce plošných spojů současně existují obvody s vysokou, střední a nízkou rychlostí, aby se zabránilo vyzařování vysokofrekvenčního šumu obvodu přes rozhraní, měl by být princip uspořádání na obrázku 7 .

3. Filtrační obvod vstupního napájecího portu desky plošných spojů by měl být umístěn blízko rozhraní, aby se zabránilo opětovnému připojení filtrovaného obvodu.

4. Filtrační, ochranné a izolační komponenty obvodu rozhraní jsou umístěny v blízkosti rozhraní, jak je znázorněno na obrázku 9, čímž lze účinně dosáhnout účinků ochrany, filtrování a izolace.Pokud je na rozhraní jak filtr, tak ochranný obvod, měl by být princip nejprve ochrany a poté filtrace .Protože ochranný obvod slouží k potlačení vnějšího přepětí a nadproudu, pokud je ochranný obvod umístěn za filtrační obvod, dojde k poškození filtračního obvodu přepětím a nadproudem.

Navíc, protože vstupní a výstupní vedení obvodu oslabí filtrační, izolační nebo ochranný účinek, když jsou vzájemně propojeny, zajistěte, aby vstupní a výstupní vedení filtračního obvodu (filtr), izolačního a ochranného obvodu pár s sebou během rozložení.

5. Citlivé obvody nebo součásti (jako jsou resetovací obvody atd.) by měly být vzdáleny alespoň 1000 mil od každého okraje desky, zejména od okraje rozhraní desky.


6. Akumulátory energie a vysokofrekvenční filtrační kondenzátory by měly být umístěny v blízkosti obvodů jednotky nebo zařízení s velkými změnami proudu (jako jsou vstupní a výstupní svorky napájecího modulu, ventilátory a relé), aby se zmenšila oblast smyčky velkého proudu. smyčky.

7. Součásti filtru by měly být umístěny vedle sebe, aby se zabránilo opětovnému rušení filtrovaného okruhu.

8. Udržujte zařízení se silným vyzařováním, jako jsou krystaly, krystalové oscilátory, relé, spínané zdroje atd., od konektoru rozhraní desky alespoň 1000 mils.Tímto způsobem může být rušení přímo vyzařováno ven nebo může být proud připojen k odchozímu kabelu, aby vyzařoval ven.

REALTER: Deska s plošnými spoji, návrh PCB, Montáž PCB