Prepojovacie kondenzátory alebo oddeľovacie kondenzátory môžu vyriešiť niektoré problémy, ale je potrebné zvážiť celkovú impedanciu kondenzátorov, priechodov, podložiek a káblov.

Tento článok predstaví EMC Dizajn PCB technológie z troch aspektov: stratégia vrstvenia DPS, zručnosti rozloženia a pravidlá zapojenia.

Stratégia vrstvenia PCB

Hrúbka, proces a počet vrstiev v dizajne dosky plošných spojov nie sú kľúčom k riešeniu problému.Dobré vrstvené stohovanie má zabezpečiť obtok a oddelenie napájacej zbernice a minimalizovať prechodné napätie na napájacej vrstve alebo na zemnej vrstve.Kľúč k tieneniu elektromagnetického poľa signálu a napájania.

Z pohľadu signálových stôp by dobrou stratégiou vrstvenia malo byť umiestnenie všetkých signálových stôp na jednu alebo niekoľko vrstiev a tieto vrstvy sú vedľa výkonovej vrstvy alebo základnej vrstvy.Pre napájanie by mala byť dobrá stratégia vrstvenia taká, že výkonová vrstva susedí so zemnou vrstvou a vzdialenosť medzi napájacou vrstvou a zemnou vrstvou je čo najmenšia.Hovoríme o stratégii „vrstvenia“.Nižšie budeme konkrétne hovoriť o dobrej stratégii vrstvenia PCB.

1. Projekčná rovina vrstvy vedenia by mala byť v oblasti vrstvy roviny pretavenia.Ak sa vrstva vodičov nenachádza v oblasti projekcie vrstvy roviny pretavenia, počas zapojenia budú mimo oblasti premietania signálne čiary, čo spôsobí problémy s "vyžarovaním okrajov" a tiež zväčší plochu signálovej slučky, čo bude mať za následok zvýšené vyžarovanie diferenciálneho režimu .

2. Pokúste sa vyhnúť nastaveniu susedných vrstiev vodičov.Pretože paralelné stopy signálu na susedných vrstvách vodičov môžu spôsobiť presluchy signálu, ak sa nedá vyhnúť susedným vrstvám vodičov, vzdialenosť vrstiev medzi dvoma vrstvami vodičov by sa mala primerane zväčšiť a vzdialenosť vrstiev medzi vrstvou vodiča a jej signálnym obvodom by sa mala zmenšiť.

3. Priľahlé rovinné vrstvy by sa mali vyhýbať prekrývaniu ich projekčných rovín.Pretože keď sa výstupky prekrývajú, väzbová kapacita medzi vrstvami spôsobí, že sa hluk medzi vrstvami navzájom spojí.

Viacvrstvový dizajn dosky

Keď hodinová frekvencia presiahne 5 MHz alebo čas nárastu signálu je kratší ako 5 ns, aby sa dobre ovládala oblasť signálovej slučky, vo všeobecnosti sa vyžaduje viacvrstvový dizajn dosky.Pri navrhovaní viacvrstvových dosiek je potrebné venovať pozornosť nasledujúcim zásadám:

1. Vrstva kľúčovej elektroinštalácie (vrstva, kde sa nachádza hodinová linka, zbernica, signálová linka rozhrania, rádiofrekvenčná linka, resetovacia signálová linka, signálová linka výberu čipu a rôzne riadiace signálne linky) by mala byť v blízkosti celej základnej roviny, pokiaľ možno medzi dvoma základnými rovinami, ako je znázornené na obrázku 1.

Kľúčové signálne vedenia sú vo všeobecnosti silné žiarenie alebo mimoriadne citlivé signálne vedenia.Zapojenie blízko uzemňovacej roviny môže zmenšiť oblasť signálovej slučky, znížiť intenzitu jej žiarenia alebo zlepšiť schopnosť proti rušeniu.

2. Napájacia rovina by mala byť zasunutá vzhľadom na susednú základnú rovinu (odporúčaná hodnota 5H～20H).Zatiahnutie výkonovej roviny vzhľadom na jej návratovú základnú rovinu môže účinne potlačiť problém „okrajového žiarenia“, ako je znázornené na obrázku 2.

Okrem toho by mala byť hlavná pracovná výkonová rovina dosky (najpoužívanejšia výkonová rovina) blízko jej základnej roviny, aby sa účinne zmenšila oblasť slučky napájacieho prúdu, ako je znázornené na obrázku 3.

3. Či na hornej a spodnej vrstve dosky nie je signálna linka ≥50 MHz.Ak áno, je najlepšie prejsť vysokofrekvenčný signál medzi dvoma rovinnými vrstvami, aby sa potlačilo jeho vyžarovanie do priestoru.

Jednovrstvová doska a dvojvrstvové prevedenie dosky

Pri návrhu jednovrstvových dosiek a dvojvrstvových dosiek je potrebné venovať pozornosť návrhu kľúčových signálnych vedení a elektrických vedení.Vedľa a rovnobežne s napájacou stopou musí byť uzemňovací vodič, aby sa zmenšila plocha napájacej prúdovej slučky.

„Vodiaca uzemňovacia čiara“ by mala byť položená na oboch stranách kľúčového signálneho vedenia jednovrstvovej dosky, ako je znázornené na obrázku 4. Vedenie kľúčového signálu dvojvrstvovej dosky by malo mať veľkú plochu zeme na projekčnej rovine. , alebo rovnakou metódou ako jednovrstvová doska, navrhnite „Guide Ground Line“, ako je znázornené na obrázku 5. „Uzemňovací vodič ochrany“ na oboch stranách kľúčového signálneho vedenia môže na jednej strane zmenšiť oblasť signálovej slučky, a tiež zabrániť presluchu medzi signálnym vedením a inými signálnymi vedeniami.

Zručnosť rozloženia PCB

Pri navrhovaní rozloženia dosky plošných spojov by ste mali plne dodržiavať princíp návrhu umiestnenia v priamej línii pozdĺž smeru toku signálu a snažiť sa vyhnúť slučke tam a späť, ako je znázornené na obrázku 6. Môžete sa tak vyhnúť priamej väzbe signálu a ovplyvniť kvalitu signálu. .

Okrem toho, aby sa zabránilo vzájomnému rušeniu a prepojeniu medzi obvodmi a elektronickými komponentmi, umiestnenie obvodov a rozmiestnenie komponentov by sa malo riadiť nasledujúcimi zásadami:

1. Ak je na doske navrhnuté rozhranie „čistej zeme“, filtračné a izolačné komponenty by mali byť umiestnené na izolačnom pásme medzi „čistou zemou“ a pracovnou zemou.To môže zabrániť tomu, aby sa filtračné alebo izolačné zariadenia navzájom spojili cez rovinnú vrstvu, čo oslabuje účinok.Navyše na „čistú zem“ okrem filtračných a ochranných zariadení nemožno umiestniť žiadne iné zariadenia.

2. Keď je na rovnakej doske plošných spojov umiestnených viacero modulových obvodov, digitálnych obvodov a analógových obvodov, vysokorýchlostné a nízkorýchlostné obvody by mali byť usporiadané oddelene, aby sa zabránilo vzájomnému rušeniu medzi digitálnymi obvodmi, analógovými obvodmi, vysokorýchlostnými obvodmi a nízkorýchlostnými obvodmi. -rýchlostné okruhy.Okrem toho, ak sú na doske s plošnými spojmi súčasne vysokorýchlostné, stredné a nízkorýchlostné obvody, aby sa zabránilo vyžarovaniu vysokofrekvenčného šumu obvodu cez rozhranie, princíp usporiadania na obrázku 7 by mal byť .

3. Filtračný obvod vstupného napájacieho portu dosky plošných spojov by mal byť umiestnený blízko rozhrania, aby sa zabránilo opätovnému pripojeniu filtrovaného obvodu.

4. Filtračné, ochranné a izolačné komponenty obvodu rozhrania sú umiestnené v blízkosti rozhrania, ako je znázornené na obrázku 9, čím možno účinne dosiahnuť účinky ochrany, filtrovania a izolácie.Ak je na rozhraní filter aj ochranný obvod, princíp prvej ochrany a potom filtrovania by mal byť .Pretože sa ochranný obvod používa na externé potlačenie prepätia a nadprúdu, ak je ochranný obvod umiestnený za obvodom filtra, obvod filtra sa poškodí prepätím a nadprúdom.

Okrem toho, keďže vstupné a výstupné vedenia obvodu oslabia filtračný, izolačný alebo ochranný účinok, keď sú navzájom spojené, zaistite, aby vstupné a výstupné vedenia filtračného obvodu (filtra), izolačného a ochranného obvodu pár sa navzájom počas rozloženia.

5. Citlivé obvody alebo komponenty (ako sú resetovacie obvody atď.) by mali byť vzdialené najmenej 1000 mil od každého okraja dosky, najmä od okraja rozhrania dosky.


6. Akumulátory energie a vysokofrekvenčné filtračné kondenzátory by mali byť umiestnené v blízkosti obvodov jednotky alebo zariadení s veľkými zmenami prúdu (ako sú vstupné a výstupné svorky napájacieho modulu, ventilátory a relé), aby sa zmenšila oblasť slučky veľkého prúdu. slučky.

7. Komponenty filtra by mali byť umiestnené vedľa seba, aby sa zabránilo opätovnému rušeniu filtrovaného okruhu.

8. Zariadenia so silným vyžarovaním, ako sú kryštály, kryštálové oscilátory, relé, spínacie zdroje atď., držte ďalej od konektora rozhrania dosky aspoň 1000 mil.Týmto spôsobom môže byť rušenie priamo vyžarované von alebo môže byť prúd pripojený k odchádzajúcemu káblu, aby vyžaroval von.

REALTER: Doska plošných spojov, dizajn PCB, Zostava PCB