Bygelkondensatorer eller avkopplingskondensatorer kan lösa vissa problem, men den totala impedansen för kondensatorer, vias, pads och ledningar måste beaktas.

Den här artikeln kommer att introducera EMC:er PCB design teknik från tre aspekter: PCB-skiktningsstrategi, layoutkunskaper och ledningsregler.

PCB-skiktningsstrategi

Tjockleken, via processen och antalet lager i kretskortsdesignen är inte nyckeln till att lösa problemet.Bra skiktad stapling är att säkerställa förbikoppling och frånkoppling av kraftbussen och minimera den transienta spänningen på kraftskiktet eller jordskiktet.Nyckeln till att skärma det elektromagnetiska fältet av signalen och strömförsörjningen.

Ur signalspårens perspektiv bör en bra skiktningsstrategi vara att lägga alla signalspår på ett eller flera skikt, och dessa skikt ligger bredvid kraftskiktet eller markskiktet.För strömförsörjningen bör en bra skiktningsstrategi vara att kraftskiktet ligger i anslutning till markskiktet, och avståndet mellan kraftskiktet och jordskiktet är så litet som möjligt.Detta är vad vi pratar om att "skikta" strategi.Nedan kommer vi specifikt att prata om en bra PCB-lagerstrategi.

1. Projektionsplanet för ledningsskiktet bör vara i området för återflödesplanskiktet.Om ledningsskiktet inte är i projektionsområdet för återflödesplanskiktet, kommer det att finnas signallinjer utanför projektionsområdet under ledningsdragningen, vilket kommer att orsaka problem med "kantstrålning", och kommer också att öka arean av signalslingan, vilket resulterar i ökad differentialmodstrålning.

2. Försök att undvika att sätta upp intilliggande ledningsskikt.Eftersom parallella signalspår på intilliggande ledningsskikt kan orsaka signalöverhörning, om intilliggande ledningsskikt inte kan undvikas, bör skiktavståndet mellan de två ledningsskikten ökas på lämpligt sätt, och skiktavståndet mellan ledningsskiktet och dess signalkrets bör minskas.

3. Intilliggande plana lager bör undvika överlappning av deras projektionsplan.För när utsprången överlappar varandra kommer kopplingskapacitansen mellan skikten att göra att bruset mellan skikten kopplas ihop med varandra.

Multilayer board design

När klockfrekvensen överstiger 5 MHz, eller signalens stigtid är mindre än 5 ns, krävs i allmänhet en flerskiktskortsdesign för att kontrollera signalslingområdet väl.Följande principer bör uppmärksammas vid utformning av flerskiktskort:

1. Nyckelledningslagret (skiktet där klocklinjen, bussen, gränssnittssignallinjen, radiofrekvenslinjen, återställningssignallinjen, chipvalssignallinjen och olika styrsignallinjer finns) bör ligga intill hela jordplanet, helst mellan de två jordplanen, som visas i figur 1.

Nyckelsignallinjer är i allmänhet stark strålning eller extremt känsliga signallinjer.Ledningar nära jordplanet kan minska signalslingans område, minska dess strålningsintensitet eller förbättra anti-interferensförmågan.

2. Kraftplanet ska dras tillbaka i förhållande till dess intilliggande jordplan (rekommenderat värde 5H~20H).Indragningen av kraftplanet i förhållande till dess returjordplan kan effektivt undertrycka problemet med "kantstrålning", som visas i figur 2.

Dessutom bör det huvudsakliga arbetskraftplanet på kortet (det mest använda kraftplanet) vara nära dess jordplan för att effektivt minska slingområdet för effektströmmen, som visas i figur 3.

3. Om det inte finns någon signallinje ≥50MHz på kortets TOP och BOTTOM skikt.Om så är fallet är det bäst att gå den högfrekventa signalen mellan de två plana skikten för att undertrycka dess strålning till rymden.

Enskiktsbräda och dubbelskiktsbräda design

För utformningen av kort med ett lager och kort med två lager bör utformningen av nyckelsignalledningar och kraftledningar uppmärksammas.Det måste finnas en jordledning bredvid och parallellt med effektkurvan för att minska arean av effektströmslingan.

"Guide Ground Line" ska läggas på båda sidor om nyckelsignallinjen på enkelskiktskortet, som visas i figur 4. Nyckelsignallinjen på dubbelskiktskortet ska ha en stor markyta på projektionsplanet , eller samma metod som enkelskiktskortet, designa "Guide Ground Line", som visas i Figur 5. "Guide Ground Line" på båda sidor om nyckelsignallinjen kan å ena sidan minska signalslingans område, och förhindrar även överhörning mellan signallinjen och andra signallinjer.

PCB layout färdigheter

När du designar kretskortslayouten bör du till fullo följa designprincipen att placera i en rak linje längs signalflödesriktningen och försöka undvika att loopa fram och tillbaka, som visas i figur 6. Detta kan undvika direkt signalkoppling och påverka signalkvaliteten .

Dessutom, för att förhindra ömsesidig störning och koppling mellan kretsar och elektroniska komponenter, bör placeringen av kretsar och layouten av komponenter följa följande principer:

1. Om ett "ren jord"-gränssnitt är utformat på kortet, bör filtrerings- och isoleringskomponenterna placeras på isoleringsbandet mellan "ren jord" och arbetsmarken.Detta kan förhindra att filtrerings- eller isoleringsanordningarna kopplas till varandra genom det plana lagret, vilket försvagar effekten.Dessutom, på den "rena marken", förutom filtrerings- och skyddsanordningar, kan inga andra anordningar placeras.

2. När flera modulkretsar är placerade på samma PCB, digitala kretsar och analoga kretsar, bör höghastighets- och låghastighetskretsar utformas separat för att undvika ömsesidig interferens mellan digitala kretsar, analoga kretsar, höghastighetskretsar och låghastighetskretsar -hastighetskretsar.Dessutom, när hög-, medel- och låghastighetskretsar finns på kretskortet samtidigt, för att undvika att högfrekvent kretsbrus strålar ut genom gränssnittet, bör layoutprincipen i figur 7 vara .

3. Filterkretsen för strömingångsporten på kretskortet bör placeras nära gränssnittet för att undvika återkoppling av den filtrerade kretsen.

4. Gränssnittskretsens filtrerings-, skydds- och isoleringskomponenter är placerade nära gränssnittet, som visas i figur 9, vilket effektivt kan uppnå effekterna av skydd, filtrering och isolering.Om det finns både ett filter och en skyddskrets vid gränssnittet bör principen om först skydd och sedan filtrering vara .Eftersom skyddskretsen används för extern överspänning och överströmsdämpning, om skyddskretsen placeras efter filterkretsen, kommer filterkretsen att skadas av överspänning och överström.

Dessutom, eftersom kretsens in- och utgångsledningar kommer att försvaga filtrerings-, isolerings- eller skyddseffekten när de är kopplade till varandra, se till att in- och utgångsledningarna för filterkretsen (filtret), isolerings- och skyddskretsen inte gör det koppla ihop med varandra under layout.

5. Känsliga kretsar eller komponenter (såsom återställningskretsar, etc.) bör vara minst 1000 mil bort från varje kant av kortet, särskilt kanten på kortets gränssnitt.


6. Energilagring och högfrekventa filterkondensatorer bör placeras nära enhetens kretsar eller enheter med stora strömförändringar (som strömförsörjningsmodulens ingångs- och utgångsterminaler, fläktar och reläer) för att minska slingarean för den stora strömmen slingor.

7. Filterkomponenterna ska placeras sida vid sida för att förhindra att den filtrerade kretsen störs igen.

8. Håll starka strålningsanordningar som kristaller, kristalloscillatorer, reläer, switchande strömförsörjning etc. borta från kortets gränssnittskontakt minst 1000 mils.På så sätt kan störningen direkt strålas ut till utsidan eller strömmen kan kopplas till den utgående kabeln för att stråla ut till utsidan.

REALTER: Printed Circuit Board, PCB Design, PCB montering