Los capacitores de puente o los capacitores de desacoplamiento pueden resolver algunos problemas, pero se debe considerar la impedancia general de los capacitores, las vías, las almohadillas y el cableado.

Este artículo presentará EMC diseño de placa de circuito impreso tecnología desde tres aspectos: estrategia de capas de PCB, habilidades de diseño y reglas de cableado.

Estrategia de capas de PCB

El grosor, el proceso y la cantidad de capas en el diseño de la placa de circuito no son la clave para resolver el problema.Un buen apilamiento en capas es para asegurar la derivación y el desacoplamiento del bus de energía y minimizar el voltaje transitorio en la capa de energía o la capa de tierra.La clave para proteger el campo electromagnético de la señal y la fuente de alimentación.

Desde la perspectiva de los rastros de señales, una buena estrategia de estratificación debería ser poner todos los rastros de señales en una o varias capas, y estas capas están junto a la capa de potencia o la capa de tierra.Para la fuente de alimentación, una buena estrategia de estratificación debe ser que la capa de alimentación esté adyacente a la capa de tierra, y que la distancia entre la capa de alimentación y la capa de tierra sea lo más pequeña posible.Esto es lo que estamos hablando de la estrategia de "capas".A continuación, hablaremos específicamente sobre una buena estrategia de capas de PCB.

1. El plano de proyección de la capa de cableado debe estar en el área de la capa del plano de reflujo.Si la capa de cableado no está en el área de proyección de la capa del plano de reflujo, habrá líneas de señal fuera del área de proyección durante el cableado, lo que causará problemas de "radiación de borde" y también aumentará el área del bucle de señal, lo que resultará en Aumento de la radiación en modo diferencial.

2. Trate de evitar la instalación de capas de cableado adyacentes.Debido a que las trazas de señales paralelas en las capas de cableado adyacentes pueden causar diafonía de señales, si no se pueden evitar las capas de cableado adyacentes, se debe aumentar adecuadamente el espaciado de capas entre las dos capas de cableado, y se debe reducir el espaciado de capas entre la capa de cableado y su circuito de señal.

3. Las capas planas adyacentes deben evitar la superposición de sus planos de proyección.Porque cuando las proyecciones se superponen, la capacitancia de acoplamiento entre las capas hará que el ruido entre las capas se acople entre sí.

Diseño de placa multicapa

Cuando la frecuencia del reloj supera los 5 MHz, o el tiempo de aumento de la señal es inferior a 5 ns, para controlar bien el área del bucle de señal, generalmente se requiere un diseño de placa de múltiples capas.Se debe prestar atención a los siguientes principios al diseñar tableros multicapa:

1. La capa de cableado clave (la capa donde se encuentran la línea de reloj, el bus, la línea de señal de interfaz, la línea de radiofrecuencia, la línea de señal de reinicio, la línea de señal de selección de chip y varias líneas de señal de control) debe estar adyacente al plano de tierra completo, preferiblemente entre los dos planos de tierra, como se muestra en la Figura 1.

Las líneas de señal clave son generalmente una radiación fuerte o líneas de señal extremadamente sensibles.El cableado cerca del plano de tierra puede reducir el área del bucle de señal, reducir su intensidad de radiación o mejorar la capacidad antiinterferente.

2. El plano de potencia debe retraerse en relación con su plano de tierra adyacente (valor recomendado 5H~20H).La retracción del plano de potencia en relación con su plano de tierra de retorno puede suprimir eficazmente el problema de la "radiación de borde", como se muestra en la Figura 2.

Además, el plano de alimentación de trabajo principal de la placa (el plano de alimentación más utilizado) debe estar cerca de su plano de tierra para reducir efectivamente el área de bucle de la corriente de alimentación, como se muestra en la Figura 3.

3. Si no hay una línea de señal ≥50 MHz en la capa SUPERIOR e INFERIOR de la placa.Si es así, es mejor hacer caminar la señal de alta frecuencia entre las dos capas planas para suprimir su radiación al espacio.

Diseño de placa de una sola capa y placa de doble capa

Para el diseño de tableros de una sola capa y tableros de doble capa, se debe prestar atención al diseño de líneas de señal clave y líneas eléctricas.Debe haber un cable de tierra al lado y paralelo a la traza de alimentación para reducir el área del bucle de corriente de alimentación.

La "Línea de tierra guía" debe colocarse a ambos lados de la línea de señal clave del tablero de una sola capa, como se muestra en la Figura 4. La línea de señal clave del tablero de doble capa debe tener una gran área de tierra en el plano de proyección , o el mismo método que la placa de una sola capa, diseñe "Línea de tierra de guía", como se muestra en la Figura 5. El "cable de tierra de protección" en ambos lados de la línea de señal clave puede reducir el área del bucle de señal por un lado, y también evita la diafonía entre la línea de señal y otras líneas de señal.

Habilidades de diseño de PCB

Al diseñar el diseño de la placa de circuito impreso, debe observar completamente el principio de diseño de colocar en línea recta a lo largo de la dirección del flujo de la señal y tratar de evitar los bucles de ida y vuelta, como se muestra en la Figura 6. Esto puede evitar el acoplamiento directo de la señal y afectar la calidad de la señal. .

Además, para evitar la interferencia mutua y el acoplamiento entre circuitos y componentes electrónicos, la ubicación de los circuitos y la disposición de los componentes deben seguir los siguientes principios:

1. Si se diseña una interfaz de "tierra limpia" en la placa, los componentes de filtrado y aislamiento deben colocarse en la banda de aislamiento entre la "tierra limpia" y la tierra de trabajo.Esto puede evitar que los dispositivos de filtrado o aislamiento se acoplen entre sí a través de la capa plana, lo que debilita el efecto.Además, en el "suelo limpio", además de los dispositivos de filtrado y protección, no se pueden colocar otros dispositivos.

2. Cuando se colocan circuitos de módulos múltiples en la misma PCB, los circuitos digitales y los circuitos analógicos, los circuitos de alta y baja velocidad deben diseñarse por separado para evitar la interferencia mutua entre los circuitos digitales, los circuitos analógicos, los circuitos de alta velocidad y los circuitos de baja velocidad. -circuitos de velocidad.Además, cuando existen circuitos de velocidad alta, media y baja en la placa de circuito al mismo tiempo, para evitar que el ruido del circuito de alta frecuencia se irradie a través de la interfaz, el principio de diseño de la Figura 7 debe ser .

3. El circuito de filtro del puerto de entrada de alimentación de la placa de circuito debe colocarse cerca de la interfaz para evitar que se vuelva a acoplar el circuito filtrado.

4. Los componentes de filtrado, protección y aislamiento del circuito de interfaz se colocan cerca de la interfaz, como se muestra en la Figura 9, lo que puede lograr de manera efectiva los efectos de protección, filtrado y aislamiento.Si hay un filtro y un circuito de protección en la interfaz, el principio de primero protección y luego filtrado debe ser .Debido a que el circuito de protección se usa para la supresión de sobrevoltaje y sobrecorriente externa, si el circuito de protección se coloca después del circuito de filtro, el circuito de filtro se dañará por sobrevoltaje y sobrecorriente.

Además, dado que las líneas de entrada y salida del circuito debilitarán el efecto de filtrado, aislamiento o protección cuando se acoplan entre sí, asegúrese de que las líneas de entrada y salida del circuito de filtro (filtro), circuito de aislamiento y protección no acoplarse entre sí durante el diseño.

5. Los circuitos o componentes sensibles (como los circuitos de reinicio, etc.) deben estar al menos a 1000 milésimas de pulgada de cada borde de la placa, especialmente del borde de la interfaz de la placa.


6. El almacenamiento de energía y los condensadores de filtro de alta frecuencia deben colocarse cerca de los circuitos de la unidad o dispositivos con grandes cambios de corriente (como los terminales de entrada y salida del módulo de fuente de alimentación, ventiladores y relés) para reducir el área de bucle de la gran corriente. bucles

7. Los componentes del filtro deben colocarse uno al lado del otro para evitar que el circuito filtrado se vuelva a interferir.

8. Mantenga los dispositivos de radiación intensa como cristales, osciladores de cristal, relés, fuentes de alimentación conmutadas, etc. alejados del conector de interfaz de la placa a una distancia mínima de 1000 mils.De esta forma, la interferencia se puede radiar directamente al exterior o se puede acoplar la corriente al cable de salida para radiar al exterior.

REALTER: placa de circuito impreso, diseño de PCB, Montaje de placa de circuito impreso