Capacitores de jumper ou capacitores de desacoplamento podem resolver alguns problemas, mas a impedância geral de capacitores, vias, pads e fiação deve ser considerada.

Este artigo apresentará os recursos da EMC projeto de PCB tecnologia de três aspectos: estratégia de camadas de PCB, habilidades de layout e regras de fiação.

Estratégia de camadas de PCB

A espessura, via processo e o número de camadas no desenho da placa de circuito não são a chave para resolver o problema.Um bom empilhamento em camadas é garantir o bypass e o desacoplamento do barramento de energia e minimizar a tensão transiente na camada de energia ou na camada de aterramento.A chave para proteger o campo eletromagnético do sinal e fonte de alimentação.

Do ponto de vista dos traços de sinal, uma boa estratégia de camadas deve ser colocar todos os traços de sinal em uma ou várias camadas, e essas camadas ficam próximas à camada de energia ou camada de solo.Para a fonte de alimentação, uma boa estratégia de camadas deve ser que a camada de energia seja adjacente à camada de solo e a distância entre a camada de energia e a camada de solo seja a menor possível.É disso que estamos falando sobre estratégia de "camadas".Abaixo, falaremos especificamente sobre uma boa estratégia de camadas de PCB.

1. O plano de projeção da camada de cabeamento deve estar na área da camada do plano de refluxo.Se a camada de fiação não estiver na área de projeção da camada do plano de refluxo, haverá linhas de sinal fora da área de projeção durante a fiação, o que causará problemas de "radiação de borda" e também aumentará a área do loop de sinal, resultando em aumento da radiação em modo diferencial.

2. Tente evitar a configuração de camadas de fiação adjacentes.Como os traços de sinal paralelo em camadas de fiação adjacentes podem causar diafonia de sinal, se as camadas de fiação adjacentes não puderem ser evitadas, o espaçamento da camada entre as duas camadas de fiação deve ser aumentado adequadamente e o espaçamento da camada entre a camada de fiação e seu circuito de sinal deve ser reduzido.

3. As camadas planas adjacentes devem evitar a sobreposição de seus planos de projeção.Porque quando as projeções se sobrepõem, a capacitância de acoplamento entre as camadas fará com que o ruído entre as camadas se acople.

Design de placa multicamada

Quando a frequência do clock excede 5MHz, ou o tempo de subida do sinal é menor que 5ns, para controlar bem a área do loop de sinal, geralmente é necessário um design de placa multicamada.Os seguintes princípios devem ser observados ao projetar placas multicamadas:

1. A camada de fiação chave (a camada onde a linha de relógio, barramento, linha de sinal de interface, linha de radiofrequência, linha de sinal de reset, linha de sinal de seleção de chip e várias linhas de sinal de controle estão localizadas) deve ser adjacente ao plano de aterramento completo, de preferência entre os dois planos de terra, conforme mostrado na Figura 1.

As principais linhas de sinal são geralmente radiação forte ou linhas de sinal extremamente sensíveis.A fiação próxima ao plano de aterramento pode reduzir a área do loop de sinal, reduzir sua intensidade de radiação ou melhorar a capacidade antiparasitária.

2. O plano de potência deve ser retraído em relação ao seu plano de terra adjacente (valor recomendado 5H～20H).A retração do plano de energia em relação ao seu plano de terra de retorno pode efetivamente suprimir o problema de "radiação de borda", conforme mostrado na Figura 2.

Além disso, o plano de alimentação de trabalho principal da placa (o plano de alimentação mais amplamente utilizado) deve estar próximo ao seu plano de terra para reduzir efetivamente a área de loop da corrente de alimentação, conforme mostrado na Figura 3.

3. Se não há linha de sinal ≥50MHz nas camadas SUPERIOR e INFERIOR da placa.Nesse caso, é melhor percorrer o sinal de alta frequência entre as duas camadas planas para suprimir sua radiação no espaço.

Design de placa de camada única e placa de camada dupla

Para o design de placas de camada única e placas de camada dupla, deve-se prestar atenção ao design das principais linhas de sinal e linhas de energia.Deve haver um fio terra próximo e paralelo ao traço de energia para reduzir a área do loop de corrente de energia.

A “linha de guia de solo” deve ser colocada em ambos os lados da linha de sinal principal da placa de camada única, conforme mostrado na Figura 4. A linha de sinal principal da placa de camada dupla deve ter uma grande área de solo no plano de projeção , ou o mesmo método da placa de camada única, projete "Guide Ground Line", conforme mostrado na Figura 5. O "fio terra de proteção" em ambos os lados da linha de sinal principal pode reduzir a área do loop de sinal, por um lado, e também evitar interferência entre a linha de sinal e outras linhas de sinal.

habilidades de layout de PCB

Ao projetar o layout do PCB, você deve observar totalmente o princípio de design de colocar em linha reta ao longo da direção do fluxo de sinal e tentar evitar o loop para frente e para trás, conforme mostrado na Figura 6. Isso pode evitar o acoplamento direto do sinal e afetar a qualidade do sinal .

Além disso, para evitar interferência mútua e acoplamento entre circuitos e componentes eletrônicos, a colocação dos circuitos e o layout dos componentes devem seguir os seguintes princípios:

1. Se uma interface de "aterramento limpo" for projetada na placa, os componentes de filtragem e isolamento devem ser colocados na faixa de isolamento entre o "aterramento limpo" e o aterramento de trabalho.Isso pode impedir que os dispositivos de filtragem ou isolamento se acoplem entre si através da camada planar, o que enfraquece o efeito.Além disso, no "solo limpo", além dos dispositivos de filtragem e proteção, nenhum outro dispositivo pode ser colocado.

2. Quando vários circuitos de módulo são colocados no mesmo PCB, circuitos digitais e circuitos analógicos, circuitos de alta e baixa velocidade devem ser dispostos separadamente para evitar interferência mútua entre circuitos digitais, circuitos analógicos, circuitos de alta velocidade e baixa -circuitos de velocidade.Além disso, quando existem circuitos de alta, média e baixa velocidade na placa de circuito ao mesmo tempo, para evitar que o ruído do circuito de alta frequência se espalhe pela interface, o princípio de layout na Figura 7 deve ser .

3. O circuito do filtro da porta de entrada de energia da placa de circuito deve ser colocado próximo à interface para evitar o reacoplamento do circuito filtrado.

4. Os componentes de filtragem, proteção e isolamento do circuito de interface são colocados próximos à interface, conforme mostrado na Figura 9, o que pode efetivamente alcançar os efeitos de proteção, filtragem e isolamento.Se houver um filtro e um circuito de proteção na interface, o princípio da primeira proteção e depois da filtragem deve ser .Como o circuito de proteção é usado para sobretensão externa e supressão de sobrecorrente, se o circuito de proteção for colocado após o circuito do filtro, o circuito do filtro será danificado por sobretensão e sobrecorrente.

Além disso, como as linhas de entrada e saída do circuito enfraquecem o efeito de filtragem, isolamento ou proteção quando são acopladas, certifique-se de que as linhas de entrada e saída do circuito de filtro (filtro), isolação e circuito de proteção não acoplar entre si durante o layout.

5. Circuitos ou componentes sensíveis (como circuitos de reinicialização, etc.) devem estar a pelo menos 1000 mils de distância de cada borda da placa, especialmente da borda da interface da placa.


6. Os capacitores de armazenamento de energia e filtro de alta frequência devem ser colocados perto dos circuitos da unidade ou dispositivos com grandes mudanças de corrente (como os terminais de entrada e saída do módulo de fonte de alimentação, ventiladores e relés) para reduzir a área de loop da grande corrente rotações.

7. Os componentes do filtro devem ser colocados lado a lado para evitar que o circuito filtrado seja novamente interferido.

8. Mantenha os dispositivos de forte radiação, como cristais, osciladores de cristal, relés, fontes de alimentação de comutação, etc. afastados do conector de interface da placa a pelo menos 1000 mils.Desta forma, a interferência pode ser irradiada diretamente para o exterior ou a corrente pode ser acoplada ao cabo de saída para irradiar para o exterior.

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