점퍼 커패시터 또는 디커플링 커패시터는 일부 문제를 해결할 수 있지만 커패시터, 비아, 패드 및 배선의 전체 임피던스를 고려해야 합니다.

이 기사에서는 EMC의 PCB 설계 세 가지 측면의 기술: PCB 레이어링 전략, 레이아웃 기술 및 배선 규칙.

PCB 레이어링 전략

회로 기판 설계의 두께, 비아 공정 및 레이어 수는 문제 해결의 핵심이 아닙니다.좋은 계층 스택은 전원 버스의 바이패스 및 디커플링을 보장하고 전원 계층 또는 접지 계층의 과도 전압을 최소화하는 것입니다.신호 및 전원 공급 장치의 전자기장을 차폐하는 열쇠.

신호 트레이스의 관점에서 좋은 레이어링 전략은 모든 신호 트레이스를 하나 또는 여러 레이어에 배치하는 것이며 이러한 레이어는 전원 레이어 또는 그라운드 레이어 옆에 있어야 합니다.전원 공급 장치의 경우 좋은 레이어링 전략은 전원 레이어가 접지 레이어에 인접하고 전원 레이어와 접지 레이어 사이의 거리가 가능한 한 작아야 합니다.이것이 우리가 말하는 "레이어링" 전략입니다.아래에서는 좋은 PCB 레이어링 전략에 대해 구체적으로 설명합니다.

1. 배선 레이어의 투영면은 리플로 평면 레이어 영역에 있어야 합니다.배선 레이어가 리플로우 평면 레이어의 투영 영역에 있지 않으면 배선 중에 투영 영역 외부에 신호 라인이 있어 "가장자리 방사" 문제를 일으키고 신호 루프 영역을 증가시켜 결과적으로 증가된 미분 모드 방사선 .

2. 인접한 배선 레이어를 설정하지 마십시오.인접한 배선 레이어의 병렬 신호 트레이스는 신호 혼선을 유발할 수 있으므로 인접한 배선 레이어를 피할 수 없는 경우 두 배선 레이어 사이의 레이어 간격을 적절하게 늘리고 배선 레이어와 해당 신호 회로 사이의 레이어 간격을 줄여야 합니다.

3. 인접한 평면 레이어는 투영 평면의 중첩을 피해야 합니다.투영이 겹칠 때 레이어 사이의 결합 정전 용량으로 인해 레이어 사이의 노이즈가 서로 결합되기 때문입니다.

다층 보드 설계

클록 주파수가 5MHz를 초과하거나 신호 상승 시간이 5ns 미만인 경우 신호 루프 영역을 잘 제어하기 위해 일반적으로 다층 보드 설계가 필요합니다.다층 기판을 설계할 때 다음 원칙에 주의해야 합니다.

1. 키 배선층(클록선, 버스, 인터페이스 신호선, 무선 주파수선, 리셋 신호선, 칩 선택 신호선 및 각종 제어 신호선이 위치하는 층)은 완전한 접지면에 인접해야 하며, 바람직하게는 그림 1과 같이 두 개의 접지면 사이.

주요 신호선은 일반적으로 강한 방사능 또는 극도로 민감한 신호선입니다.접지면에 가까운 배선은 신호 루프 영역을 줄이고 방사 강도를 줄이거나 간섭 방지 기능을 향상시킬 수 있습니다.

2. 전원면은 인접한 접지면에 대해 후퇴해야 합니다(권장 값 5H～20H).복귀 접지면에 상대적인 전력면의 후퇴는 그림 2와 같이 "에지 방사" 문제를 효과적으로 억제할 수 있습니다.

또한 그림 3과 같이 전원 전류의 루프 영역을 효과적으로 줄이려면 보드의 주요 작동 전원 평면(가장 널리 사용되는 전원 평면)이 접지 평면에 가까워야 합니다.

3. 보드의 TOP 및 BOTTOM 레이어에 50MHz 이상의 신호 라인이 없는지 여부.그렇다면 공간으로의 방사를 억제하기 위해 두 평면 레이어 사이에 고주파 신호를 걸어 두는 것이 가장 좋습니다.

단층 기판 및 이중층 기판 설계

단층 기판과 2층 기판의 설계는 핵심 신호선과 동력선의 설계에 주의를 기울여야 한다.전원 전류 루프의 영역을 줄이려면 전원 트레이스 옆에 평행한 접지선이 있어야 합니다.

“Guide Ground Line”은 그림 4와 같이 단층 기판의 주 신호선 양쪽에 배치해야 합니다. , 또는 단층 기판과 동일한 방법으로 그림 5와 같이 "가이드 접지선"을 설계합니다. 주요 신호선 양쪽의 "가드 접지선"은 한편으로 신호 루프 영역을 줄일 수 있습니다. 또한 신호 라인과 다른 신호 라인 간의 혼선을 방지합니다.

PCB 레이아웃 기술

PCB 레이아웃을 설계할 때 신호 흐름 방향을 따라 직선으로 배치하는 설계 원칙을 완전히 준수하고 그림 6과 같이 앞뒤로 반복되는 루프를 피해야 합니다. 이렇게 하면 직접적인 신호 결합을 피하고 신호 품질에 영향을 미칠 수 있습니다. .

또한 회로와 전자 부품 간의 상호 간섭 및 결합을 방지하기 위해 회로 배치 및 부품 배치는 다음 원칙을 따라야 합니다.

1. 보드에 "깨끗한 접지" 인터페이스가 설계되어 있으면 "깨끗한 접지"와 작업 접지 사이의 절연 밴드에 필터링 및 절연 부품을 배치해야 합니다.이는 필터링 또는 격리 장치가 평면층을 통해 서로 결합하여 효과를 약화시키는 것을 방지할 수 있습니다.또한 "깨끗한 땅"에는 필터링 및 보호 장치 외에 다른 장치를 둘 수 없습니다.

2. 동일한 PCB에 여러 모듈 회로를 배치할 때 디지털 회로와 아날로그 회로, 고속 및 저속 회로를 별도로 배치하여 디지털 회로, 아날로그 회로, 고속 회로 및 저속 회로 간의 상호 간섭을 방지해야 합니다. -속도 회로.또한 회로 기판에 고속, 중속 및 저속 회로가 동시에 존재하는 경우 고주파 회로 노이즈가 인터페이스를 통해 방사되는 것을 방지하기 위해 그림 7의 레이아웃 원칙은 다음과 같아야 합니다.

3. 회로 기판의 전원 입력 포트의 필터 회로는 필터링된 회로의 재결합을 방지하기 위해 인터페이스 가까이에 배치해야 합니다.

4. 인터페이스 회로의 필터링, 보호 및 격리 구성 요소는 그림 9와 같이 인터페이스에 가깝게 배치되어 효과적으로 보호, 필터링 및 격리 효과를 얻을 수 있습니다.인터페이스에 필터와 보호 회로가 모두 있는 경우 먼저 보호하고 필터링하는 원칙은 다음과 같아야 합니다.보호 회로는 외부 과전압 및 과전류 억제에 사용되기 때문에 필터 회로 뒤에 보호 회로를 배치하면 과전압 및 과전류로 인해 필터 회로가 손상됩니다.

또한 회로의 입력선과 출력선은 서로 결합될 때 필터링, 절연 또는 보호 효과가 약해지기 때문에 필터 회로(필터)의 입력 및 출력선, 절연 및 보호 회로가 영향을 받지 않도록 하십시오. 레이아웃 중에 서로 결합하십시오.

5. 민감한 회로 또는 구성 요소(예: 재설정 회로 등)는 보드의 각 가장자리, 특히 보드 인터페이스의 가장자리에서 최소 1000mil 떨어져 있어야 합니다.


6. 에너지 저장 및 고주파 필터 커패시터는 큰 전류의 루프 면적을 줄이기 위해 단위 회로 또는 전류 변화가 큰 장치(예: 전원 공급 장치 모듈의 입력 및 출력 단자, 팬 및 릴레이) 근처에 배치해야 합니다. 루프.

7. 필터링된 회로가 다시 간섭을 받지 않도록 필터 부품을 나란히 배치해야 합니다.

8. 수정, 수정 발진기, 릴레이, 스위칭 전원 공급 장치 등과 같은 강력한 방사 장치를 보드 인터페이스 커넥터에서 최소 1000mils 떨어진 곳에 두십시오.이러한 방식으로 간섭을 직접 외부로 방사하거나 전류를 인출 케이블에 연결하여 외부로 방사할 수 있습니다.

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