Jumper kapasitörleri veya dekuplaj kapasitörleri bazı sorunları çözebilir, ancak kapasitörlerin, yolların, pedlerin ve kabloların genel empedansı dikkate alınmalıdır.

Bu makale EMC'leri tanıtacak PCB tasarımı üç yönden teknoloji: PCB katmanlama stratejisi, düzen becerileri ve kablolama kuralları.

PCB katmanlama stratejisi

Devre kartı tasarımındaki kalınlık, işlem ve katman sayısı sorunu çözmenin anahtarı değildir.İyi katmanlı istifleme, güç barasının atlanmasını ve bağlantısının kesilmesini sağlamak ve güç katmanı veya toprak katmanı üzerindeki geçici gerilimi en aza indirmek içindir.Sinyal ve güç kaynağının elektromanyetik alanını korumanın anahtarı.

Sinyal izleri açısından bakıldığında, iyi bir katmanlama stratejisi, tüm sinyal izlerini bir veya birkaç katmana koymak olmalıdır ve bu katmanlar, güç katmanının veya zemin katmanının yanındadır.Güç kaynağı için iyi bir katmanlama stratejisi, güç katmanının zemin katmanına bitişik olması ve güç katmanı ile zemin katmanı arasındaki mesafenin mümkün olduğunca küçük olması olmalıdır."Katman oluşturma" stratejisinden bahsettiğimiz şey budur.Aşağıda özellikle iyi bir PCB katmanlama stratejisinden bahsedeceğiz.

1. Kablolama katmanının projeksiyon düzlemi, yeniden akış düzlemi katmanı alanında olmalıdır.Kablolama katmanı yeniden akış düzlemi katmanının projeksiyon alanında değilse, kablolama sırasında projeksiyon alanının dışında sinyal hatları olacaktır, bu da "kenar radyasyonu" sorunlarına neden olur ve ayrıca sinyal döngüsünün alanını artırarak sonuç olarak artan diferansiyel mod radyasyonu .

2. Bitişik kablolama katmanları kurmaktan kaçının.Bitişik kablolama katmanlarındaki paralel sinyal izleri, sinyal karışmasına neden olabileceğinden, bitişik kablolama katmanlarından kaçınılamazsa, iki kablolama katmanı arasındaki katman aralığı uygun şekilde artırılmalı ve kablolama katmanı ile sinyal devresi arasındaki katman aralığı azaltılmalıdır.

3. Bitişik düzlem katmanları, izdüşüm düzlemlerinin üst üste binmesinden kaçınmalıdır.Çünkü çıkıntılar üst üste bindiğinde, katmanlar arasındaki kuplaj kapasitansı, katmanlar arasındaki gürültünün birbiriyle çiftleşmesine neden olacaktır.

Çok katmanlı tahta tasarımı

Sinyal döngü alanını iyi kontrol etmek için saat frekansı 5MHz'i aştığında veya sinyal yükselme süresi 5ns'den az olduğunda, genellikle çok katmanlı bir kart tasarımı gerekir.Çok katmanlı levhalar tasarlanırken aşağıdaki ilkelere dikkat edilmelidir:

1. Anahtar kablolama katmanı (saat hattı, veri yolu, arayüz sinyal hattı, radyo frekansı hattı, sıfırlama sinyal hattı, çip seçme sinyal hattı ve çeşitli kontrol sinyal hatlarının bulunduğu katman), tercihen tüm zemin düzlemine bitişik olmalıdır. İki yer düzlemi arasında, Şekil 1'de gösterildiği gibi.

Anahtar sinyal hatları genellikle güçlü radyasyon veya aşırı hassas sinyal hatlarıdır.Zemin düzlemine yakın kablolama, sinyal döngü alanını azaltabilir, radyasyon yoğunluğunu azaltabilir veya parazit önleme özelliğini geliştirebilir.

2. Güç düzlemi, bitişik yer düzlemine göre geri çekilmelidir (önerilen değer 5H~20H).Güç düzleminin dönüş yer düzlemine göre geri çekilmesi, Şekil 2'de gösterildiği gibi "kenar radyasyonu" sorununu etkili bir şekilde önleyebilir.

Ek olarak, Şekil 3'te gösterildiği gibi, güç akımının döngü alanını etkili bir şekilde azaltmak için kartın ana çalışma gücü düzlemi (en yaygın kullanılan güç düzlemi), zemin düzlemine yakın olmalıdır.

3. Kartın ÜST ve ALT katmanında ≥50MHz sinyal hattı olup olmadığı.Eğer öyleyse, uzaya radyasyonunu bastırmak için yüksek frekanslı sinyali iki düzlem katmanı arasında yürümek en iyisidir.

Tek katmanlı tahta ve çift katmanlı tahta tasarımı

Tek katmanlı panoların ve çift katmanlı panoların tasarımı için, anahtar sinyal hatları ve enerji hatlarının tasarımına dikkat edilmelidir.Güç akımı döngüsünün alanını azaltmak için güç izinin yanında ve ona paralel bir topraklama kablosu olmalıdır.

Şekil 4'te gösterildiği gibi, tek katmanlı panonun ana sinyal hattının her iki tarafına "Kılavuz Zemin Hattı" döşenmelidir. Çift katmanlı panonun ana sinyal hattı, projeksiyon düzleminde geniş bir zemin alanına sahip olmalıdır. veya tek katmanlı kartla aynı yöntemle, Şekil 5'te gösterildiği gibi "Kılavuz Toprak Hattı" tasarlayın. Ana sinyal hattının her iki tarafındaki "koruyucu topraklama kablosu", bir yandan sinyal döngü alanını azaltabilir, ve ayrıca sinyal hattı ile diğer sinyal hatları arasındaki karışmayı önler.

PCB yerleşim becerileri

PCB düzenini tasarlarken, sinyal akış yönü boyunca düz bir çizgide yerleştirme tasarım ilkesine tam olarak uymalı ve Şekil 6'da gösterildiği gibi ileri geri döngüden kaçınmaya çalışmalısınız. Bu, doğrudan sinyal eşleşmesini önleyebilir ve sinyal kalitesini etkileyebilir. .

Ayrıca, devreler ve elektronik bileşenler arasında karşılıklı etkileşimi ve kuplajı önlemek için, devrelerin yerleşimi ve bileşenlerin yerleşimi aşağıdaki ilkelere uygun olmalıdır:

1. Kart üzerinde “temiz zemin” arayüzü tasarlanmışsa, “temiz zemin” ile çalışma zemini arasındaki izolasyon bandı üzerine filtreleme ve izolasyon bileşenleri yerleştirilmelidir.Bu, filtreleme veya izolasyon cihazlarının, etkiyi zayıflatan düzlemsel katman yoluyla birbirine bağlanmasını önleyebilir.Ayrıca "temiz zemin" üzerine filtreleme ve koruma cihazları dışında başka bir cihaz yerleştirilemez.

2. Birden fazla modül devresi aynı PCB'ye yerleştirildiğinde, dijital devreler ve analog devreler, yüksek hızlı ve düşük hızlı devreler, dijital devreler, analog devreler, yüksek hızlı devreler ve düşük arasında karşılıklı girişimi önlemek için ayrı ayrı yerleştirilmelidir. -hız devreleri.Ek olarak, devre kartında aynı anda yüksek, orta ve düşük hızlı devreler bulunduğunda, yüksek frekanslı devre gürültüsünün arayüzden yayılmasını önlemek için, Şekil 7'deki düzen ilkesi şu olmalıdır.

3. Devre kartının güç giriş portunun filtre devresi, filtrelenmiş devrenin yeniden bağlanmasını önlemek için arayüze yakın yerleştirilmelidir.

4. Arayüz devresinin filtreleme, koruma ve izolasyon bileşenleri, koruma, filtreleme ve izolasyon etkilerini etkili bir şekilde elde edebilen Şekil 9'da gösterildiği gibi arayüze yakın yerleştirilir.Arayüzde hem filtre hem de koruma devresi varsa önce koruma sonra filtreleme prensibi olmalıdır.Koruma devresi harici aşırı gerilim ve aşırı akım bastırma için kullanıldığından, koruma devresi filtre devresinden sonra yerleştirilirse, filtre devresi aşırı gerilim ve aşırı akımdan zarar görecektir.

Ayrıca devrenin giriş ve çıkış hatları birbirine kenetlendiklerinde filtreleme, izolasyon veya koruma etkisini zayıflatacağından filtre devresi (filtre), izolasyon ve koruma devresi giriş ve çıkış hatlarının zarar görmemesine dikkat ediniz. düzen sırasında birbiriyle çift.

5. Hassas devreler veya bileşenler (resetleme devreleri vb. gibi), kartın her bir kenarından, özellikle kart arayüzünün kenarından en az 1000 mil uzakta olmalıdır.


6. Enerji depolama ve yüksek frekanslı filtre kapasitörleri, büyük akımın döngü alanını azaltmak için ünite devrelerinin veya büyük akım değişikliklerine sahip cihazların (güç kaynağı modülünün giriş ve çıkış terminalleri, fanlar ve röleler gibi) yakınına yerleştirilmelidir. döngüler.

7. Filtrelenen devrenin tekrar karışmaması için filtre bileşenleri yan yana yerleştirilmelidir.

8. Kristaller, kristal osilatörler, röleler, anahtarlamalı güç kaynakları vb. gibi güçlü radyasyon cihazlarını kart arayüzü konnektöründen en az 1000 mil uzakta tutun.Bu şekilde, parazit doğrudan dışarıya yayılabilir veya akım dışarıya yayılacak şekilde giden kabloya bağlanabilir.

REALTER: Baskı Devre Kartı, PCB Tasarımı, PCB Montajı