خازن‌های جامپر یا خازن‌های جداکننده ممکن است برخی مشکلات را حل کنند، اما امپدانس کلی خازن‌ها، vias، پدها و سیم‌کشی باید در نظر گرفته شود.

این مقاله به معرفی EMC ها می پردازد طراحی PCB فن آوری از سه جنبه: استراتژی لایه بندی PCB، مهارت های چیدمان و قوانین سیم کشی.

استراتژی لایه بندی PCB

ضخامت، از طریق فرآیند و تعداد لایه‌ها در طراحی برد مدار کلید حل مشکل نیست.چیدمان لایه ای خوب برای اطمینان از دور زدن و جدا شدن گذرگاه برق و به حداقل رساندن ولتاژ گذرا در لایه قدرت یا لایه زمین است.کلید محافظت از میدان الکترومغناطیسی سیگنال و منبع تغذیه.

از منظر ردیابی سیگنال، یک استراتژی لایه بندی خوب باید این باشد که همه ردیابی های سیگنال را روی یک یا چند لایه قرار دهیم و این لایه ها در کنار لایه قدرت یا لایه زمین هستند.برای منبع تغذیه، یک استراتژی لایه بندی خوب باید این باشد که لایه قدرت در مجاورت لایه زمین باشد و فاصله بین لایه قدرت و لایه زمین تا حد امکان کم باشد.این همان چیزی است که ما در مورد استراتژی "لایه بندی" صحبت می کنیم.در زیر به طور خاص در مورد استراتژی لایه بندی PCB خوب صحبت خواهیم کرد.

1. صفحه طرح لایه سیم کشی باید در ناحیه لایه صفحه جریان مجدد باشد.اگر لایه سیم‌کشی در ناحیه طرح‌ریزی لایه صفحه جریان مجدد نباشد، در حین سیم‌کشی خطوط سیگنالی در خارج از ناحیه پروجکشن وجود خواهد داشت که باعث ایجاد مشکلات «تابش لبه» و همچنین افزایش مساحت حلقه سیگنال می‌شود و در نتیجه افزایش تابش حالت دیفرانسیل

2. سعی کنید از نصب لایه های سیم کشی مجاور خودداری کنید.از آنجا که رد سیگنال موازی در لایه های سیم کشی مجاور می تواند باعث تداخل سیگنال شود، اگر نمی توان از لایه های سیم کشی مجاور اجتناب کرد، فاصله لایه بین دو لایه سیم کشی باید به طور مناسب افزایش یابد و فاصله لایه بین لایه سیم کشی و مدار سیگنال آن باید کاهش یابد.

3. لایه های صفحه مجاور باید از همپوشانی صفحات برآمده خود اجتناب کنند.زیرا هنگامی که برجستگی ها روی هم قرار می گیرند، ظرفیت کوپلینگ بین لایه ها باعث می شود که نویز بین لایه ها با یکدیگر جفت شود.

طراحی تخته چند لایه

هنگامی که فرکانس ساعت از 5 مگاهرتز تجاوز می کند، یا زمان افزایش سیگنال کمتر از 5 ثانیه است، به منظور کنترل منطقه حلقه سیگنال به خوبی، طراحی تخته چند لایه به طور کلی مورد نیاز است.هنگام طراحی تابلوهای چند لایه باید به اصول زیر توجه کرد:

1. لایه سیم کشی کلید (لایه ای که در آن خط ساعت، اتوبوس، خط سیگنال رابط، خط فرکانس رادیویی، خط سیگنال تنظیم مجدد، خط سیگنال انتخاب تراشه و خطوط سیگنال کنترل مختلف قرار دارند) باید در مجاورت سطح زمین کامل باشد، ترجیحا بین دو صفحه زمین، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است.

خطوط سیگنال کلیدی معمولاً تشعشعات قوی یا خطوط سیگنال بسیار حساس هستند.سیم کشی نزدیک به صفحه زمین می تواند ناحیه حلقه سیگنال را کاهش دهد، شدت تابش آن را کاهش دهد یا توانایی ضد تداخل را بهبود بخشد.

2. صفحه قدرت باید نسبت به صفحه زمین مجاور خود جمع شود (مقدار توصیه شده 5H~20H).همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است، عقب نشینی صفحه قدرت نسبت به صفحه زمین برگشتی آن می تواند به طور موثر مشکل "تابش لبه" را سرکوب کند.

علاوه بر این، صفحه قدرت اصلی برد (پرکاربردترین صفحه قدرت) باید نزدیک به صفحه زمین خود باشد تا به طور موثر ناحیه حلقه جریان برق را کاهش دهد، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است.

3. آیا هیچ خط سیگنال ≥50MHz در لایه TOP و BOTTOM تخته وجود ندارد.اگر چنین است، بهتر است سیگنال فرکانس بالا را بین دو لایه سطحی حرکت دهید تا تابش آن به فضا سرکوب شود.

طراحی تخته تک لایه و تخته دو لایه

برای طراحی بردهای تک لایه و بردهای دولایه باید به طراحی خطوط سیگنال کلیدی و خطوط برق توجه شود.برای کاهش مساحت حلقه جریان برق باید یک سیم زمین در کنار و موازی رد پاور وجود داشته باشد.

همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است، "خط زمین راهنما" باید در دو طرف خط سیگنال کلید تخته تک لایه گذاشته شود. یا همان روش تخته تک لایه، «خط زمین راهنما» را طراحی کنید، همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است. و همچنین از تداخل بین خط سیگنال و سایر خطوط سیگنال جلوگیری می کند.

مهارت های چیدمان PCB

هنگام طراحی چیدمان PCB، باید اصل طراحی قرار دادن در یک خط مستقیم در جهت جریان سیگنال را به طور کامل رعایت کنید و سعی کنید مانند شکل 6 از حلقه زدن به جلو و عقب خودداری کنید. .

علاوه بر این، به منظور جلوگیری از تداخل و اتصال متقابل بین مدارها و قطعات الکترونیکی، قرارگیری مدارها و چیدمان قطعات باید از اصول زیر پیروی کند:

1. اگر یک رابط "زمین تمیز" روی برد طراحی شده باشد، اجزای فیلتر و جداسازی باید روی نوار جداسازی بین "زمین تمیز" و زمین کار قرار گیرند.این می تواند از جفت شدن دستگاه های فیلتر یا جداسازی از طریق لایه مسطح به یکدیگر جلوگیری کند که باعث تضعیف اثر می شود.علاوه بر این، در «زمین پاک» به غیر از دستگاه های فیلتر و محافظ، هیچ وسیله دیگری را نمی توان قرار داد.

2. هنگامی که چندین مدار ماژول روی یک PCB قرار می گیرند، مدارهای دیجیتال و مدارهای آنالوگ، مدارهای پرسرعت و کم سرعت باید به طور جداگانه تنظیم شوند تا از تداخل متقابل بین مدارهای دیجیتال، مدارهای آنالوگ، مدارهای پرسرعت و مدارهای پایین جلوگیری شود. مدارهای سرعتعلاوه بر این، زمانی که مدارهای با سرعت بالا، متوسط ​​و کم سرعت روی برد مدار به طور همزمان وجود دارند، به منظور جلوگیری از تابش نویز مدار فرکانس بالا از طریق رابط، اصل چیدمان در شکل 7 باید باشد.

3. مدار فیلتر پورت ورودی برق برد مدار باید نزدیک رابط قرار گیرد تا از کوپل شدن مجدد مدار فیلتر شده جلوگیری شود.

4. اجزای فیلتر، حفاظت و جداسازی مدار رابط، همانطور که در شکل 9 نشان داده شده است، نزدیک به رابط قرار می گیرند، که می تواند به طور موثر به اثرات حفاظت، فیلتر و ایزوله دست یابد.اگر هم فیلتر و هم مدار حفاظتی در رابط وجود دارد، اصل اول حفاظت و سپس فیلتر کردن باید باشد.از آنجایی که مدار حفاظتی برای اضافه ولتاژ خارجی و سرکوب جریان اضافه استفاده می شود، اگر مدار حفاظتی بعد از مدار فیلتر قرار گیرد، مدار فیلتر در اثر اضافه ولتاژ و جریان اضافی آسیب می بیند.

علاوه بر این، از آنجایی که خطوط ورودی و خروجی مدار هنگام جفت شدن با یکدیگر باعث تضعیف فیلتر، ایزوله یا اثر حفاظتی می شوند، اطمینان حاصل کنید که خطوط ورودی و خروجی مدار فیلتر (فیلتر)، ایزولاسیون و مدار حفاظتی اینگونه نیستند. در حین چیدمان با یکدیگر جفت شوند.

5. مدارها یا قطعات حساس (مانند مدارهای ریست و غیره) باید حداقل 1000 مایل از هر لبه برد به خصوص لبه رابط برد فاصله داشته باشند.


6. خازن های ذخیره انرژی و فیلتر فرکانس بالا باید در نزدیکی مدارهای واحد یا دستگاه هایی با تغییرات جریان زیاد (مانند پایانه های ورودی و خروجی ماژول منبع تغذیه، فن ها و رله ها) قرار گیرند تا سطح حلقه جریان زیاد کاهش یابد. حلقه ها

7. اجزای فیلتر باید در کنار هم قرار گیرند تا از تداخل مجدد مدار فیلتر شده جلوگیری شود.

8. دستگاه های تشعشع قوی مانند کریستال ها، نوسان سازهای کریستالی، رله ها، منابع تغذیه سوئیچینگ و غیره را حداقل 1000 میل از کانکتور رابط برد دور نگه دارید.به این ترتیب، تداخل را می توان مستقیماً به بیرون تابش کرد یا جریان را به کابل خروجی کوپل کرد تا به بیرون تابش کند.

مسکن: برد مدار چاپی، طراحی PCB، مونتاژ PCB