Kondensatory łączące lub kondensatory odsprzęgające mogą rozwiązać niektóre problemy, ale należy wziąć pod uwagę ogólną impedancję kondensatorów, przelotek, padów i okablowania.

W tym artykule przedstawimy EMC Projekt PCB technologii z trzech aspektów: strategii układania PCB, umiejętności układania i zasad okablowania.

Strategia warstw PCB

Grubość, proces i liczba warstw w projekcie płytki drukowanej nie są kluczem do rozwiązania problemu.Dobre układanie warstw ma na celu zapewnienie obejścia i odsprzęgnięcia szyny zasilającej oraz zminimalizowanie napięcia przejściowego na warstwie zasilania lub warstwie uziemienia.Klucz do ekranowania pola elektromagnetycznego sygnału i zasilania.

Z punktu widzenia ścieżek sygnałowych dobrą strategią warstwowania powinno być umieszczenie wszystkich ścieżek sygnałowych na jednej lub kilku warstwach, przy czym warstwy te znajdują się obok warstwy zasilającej lub warstwy uziemiającej.W przypadku zasilania dobra strategia układania warstw powinna polegać na tym, aby warstwa zasilająca przylegała do warstwy uziemiającej, a odległość między warstwą zasilającą a warstwą uziemiającą była jak najmniejsza.To właśnie mówimy o strategii „warstwowej”.Poniżej omówimy konkretnie dobrą strategię warstwowania PCB.

1. Płaszczyzna rzutu warstwy okablowania powinna znajdować się w obszarze warstwy płaszczyzny rozpływu.Jeśli warstwa okablowania nie znajduje się w obszarze projekcji warstwy płaszczyzny rozpływu, podczas okablowania pojawią się linie sygnałowe poza obszarem projekcji, co spowoduje problemy z „promieniowaniem krawędzi”, a także zwiększy obszar pętli sygnału, powodując zwiększone promieniowanie trybu różnicowego.

2. Staraj się unikać ustawiania sąsiednich warstw okablowania.Ponieważ równoległe ścieżki sygnału na sąsiednich warstwach okablowania mogą powodować przesłuch sygnału, jeśli nie można uniknąć sąsiednich warstw okablowania, należy odpowiednio zwiększyć odstępy między dwiema warstwami okablowania, a odstęp między warstwami okablowania i jego obwodem sygnałowym należy zmniejszyć.

3. Sąsiednie warstwy płaskie powinny unikać nakładania się płaszczyzn rzutowania.Ponieważ gdy projekcje zachodzą na siebie, pojemność sprzężenia między warstwami spowoduje sprzężenie szumu między warstwami.

Projekt płytki wielowarstwowej

Gdy częstotliwość zegara przekracza 5 MHz lub czas narastania sygnału jest mniejszy niż 5 ns, aby dobrze kontrolować obszar pętli sygnału, zwykle wymagana jest wielowarstwowa konstrukcja płytki.Przy projektowaniu płytek wielowarstwowych należy zwrócić uwagę na następujące zasady:

1. Warstwa okablowania klucza (warstwa, w której znajduje się linia zegara, magistrala, linia sygnału interfejsu, linia częstotliwości radiowej, linia sygnału resetowania, linia sygnału wyboru chipa i różne linie sygnału sterującego) powinna przylegać do całej płaszczyzny uziemienia, najlepiej między dwiema płaszczyznami uziemienia, jak pokazano na rysunku 1.

Kluczowe linie sygnałowe to generalnie silne promieniowanie lub wyjątkowo czułe linie sygnałowe.Okablowanie blisko płaszczyzny uziemienia może zmniejszyć obszar pętli sygnału, zmniejszyć intensywność promieniowania lub poprawić zdolność przeciwzakłóceniową.

2. Płaszczyzna zasilania powinna być cofnięta względem sąsiedniej płaszczyzny uziemienia (zalecana wartość 5H～20H).Wycofanie płaszczyzny zasilania względem jej płaszczyzny uziemienia powrotnego może skutecznie wyeliminować problem „promieniowania krawędzi”, jak pokazano na rysunku 2.

Ponadto główna robocza płaszczyzna zasilania płyty (najczęściej stosowana płaszczyzna zasilania) powinna znajdować się blisko płaszczyzny uziemienia, aby skutecznie zmniejszyć obszar pętli prądu zasilania, jak pokazano na rysunku 3.

3. Czy nie ma linii sygnałowej ≥50MHz na GÓRNEJ i DOLNEJ warstwie płytki.Jeśli tak, najlepiej jest przejść sygnał o wysokiej częstotliwości między dwiema płaskimi warstwami, aby stłumić jego promieniowanie do przestrzeni.

Płyta jednowarstwowa i konstrukcja płyty dwuwarstwowej

Przy projektowaniu płytek jednowarstwowych i płyt dwuwarstwowych należy zwrócić uwagę na konstrukcję kluczowych linii sygnałowych i linii energetycznych.Obok i równolegle do ścieżki zasilania musi znajdować się przewód uziemiający, aby zmniejszyć obszar pętli prądowej.

„Guide Ground Line” należy ułożyć po obu stronach linii sygnału klucza na płytce jednowarstwowej, jak pokazano na rysunku 4. Linia sygnału klucza na płytce dwuwarstwowej powinna mieć dużą powierzchnię uziemienia na płaszczyźnie projekcji , lub tą samą metodą, co w przypadku płyty jednowarstwowej, zaprojektuj „Guide Ground Line”, jak pokazano na rysunku 5. „Guide przewód uziemiający” po obu stronach kluczowej linii sygnałowej może z jednej strony zmniejszyć obszar pętli sygnału, a także zapobiegają przesłuchom między linią sygnałową a innymi liniami sygnałowymi.

Umiejętności projektowania PCB

Projektując układ PCB, należy w pełni przestrzegać zasady projektowania polegającej na umieszczaniu w linii prostej wzdłuż kierunku przepływu sygnału i starać się unikać zapętlania tam iz powrotem, jak pokazano na rysunku 6. Może to uniknąć bezpośredniego sprzężenia sygnału i wpłynąć na jakość sygnału .

Ponadto, aby zapobiec wzajemnym zakłóceniom i sprzężeniom między obwodami i komponentami elektronicznymi, rozmieszczenie obwodów i rozmieszczenie komponentów powinno być zgodne z następującymi zasadami:

1. Jeżeli na płytce zaprojektowano interfejs „czystej masy”, elementy filtrujące i izolujące należy umieścić na paśmie izolacyjnym pomiędzy „czystą masą” a masą roboczą.Może to uniemożliwić sprzęganie się urządzeń filtrujących lub izolujących ze sobą przez płaską warstwę, co osłabia efekt.Ponadto na „czystej ziemi” oprócz urządzeń filtrujących i zabezpieczających nie można umieszczać żadnych innych urządzeń.

2. Gdy wiele obwodów modułów jest umieszczonych na tej samej płytce drukowanej, obwody cyfrowe i obwody analogowe, obwody o dużej i niskiej prędkości powinny być ułożone oddzielnie, aby uniknąć wzajemnych zakłóceń między obwodami cyfrowymi, obwodami analogowymi, obwodami o dużej szybkości i obwodami o niskiej - obwody prędkości.Ponadto, gdy na płytce drukowanej znajdują się jednocześnie obwody o wysokiej, średniej i niskiej szybkości, aby uniknąć emisji szumów obwodu o wysokiej częstotliwości przez interfejs, zasada układu na rysunku 7 powinna być następująca.

3. Obwód filtra portu wejściowego zasilania płytki drukowanej powinien być umieszczony blisko interfejsu, aby uniknąć ponownego sprzężenia filtrowanego obwodu.

4. Elementy filtrujące, zabezpieczające i izolujące obwodu interfejsu są umieszczone blisko interfejsu, jak pokazano na rysunku 9, co może skutecznie osiągnąć efekty ochrony, filtrowania i izolacji.Jeśli na interfejsie znajduje się zarówno filtr, jak i obwód ochronny, zasada najpierw ochrony, a następnie filtrowania powinna być.Ponieważ obwód ochronny służy do zewnętrznego tłumienia przepięć i przetężeń, jeśli obwód ochronny zostanie umieszczony za obwodem filtra, obwód filtra zostanie uszkodzony przez przepięcie i przetężenie.

Ponadto, ponieważ linie wejściowe i wyjściowe obwodu osłabiają efekt filtrowania, izolacji lub ochrony, gdy są ze sobą połączone, należy upewnić się, że linie wejściowe i wyjściowe obwodu filtrującego (filtra), obwodu izolacyjnego i zabezpieczającego nie para ze sobą podczas układu.

5. Wrażliwe obwody lub komponenty (takie jak obwody resetowania itp.) powinny znajdować się w odległości co najmniej 1000 milicali od każdej krawędzi płytki, zwłaszcza krawędzi interfejsu płytki.


6. Kondensatory do magazynowania energii i filtry wysokiej częstotliwości należy umieścić w pobliżu obwodów jednostki lub urządzeń o dużych zmianach prądu (takich jak zaciski wejściowe i wyjściowe modułu zasilacza, wentylatory i przekaźniki), aby zmniejszyć obszar pętli dużego prądu pętle.

7. Elementy filtra należy umieścić obok siebie, aby zapobiec ponownemu zakłóceniu filtrowanego obwodu.

8. Urządzenia o silnym promieniowaniu, takie jak kryształy, oscylatory kwarcowe, przekaźniki, zasilacze przełączające itp., należy trzymać z dala od złącza interfejsu płyty co najmniej 1000 milicali.W ten sposób zakłócenia mogą być bezpośrednio wypromieniowywane na zewnątrz lub prąd może być sprzężony z wychodzącym kablem w celu wypromieniowania na zewnątrz.

REALTER: płytka drukowana, projekt PCB, Montaż PCB