Les condensateurs de cavalier ou les condensateurs de découplage peuvent résoudre certains problèmes, mais l'impédance globale des condensateurs, des vias, des pastilles et du câblage doit être prise en compte.

Cet article présente EMC Conception de circuits imprimés technologie sous trois aspects : stratégie de superposition de PCB, compétences en matière de mise en page et règles de câblage.

Stratégie de superposition de PCB

L'épaisseur, le processus et le nombre de couches dans la conception du circuit imprimé ne sont pas la clé pour résoudre le problème.Un bon empilement en couches consiste à assurer le bypass et le découplage du bus de puissance et à minimiser la tension transitoire sur la couche de puissance ou la couche de masse.La clé pour protéger le champ électromagnétique du signal et de l'alimentation.

Du point de vue des traces de signal, une bonne stratégie de superposition devrait consister à placer toutes les traces de signal sur une ou plusieurs couches, et ces couches sont à côté de la couche de puissance ou de la couche de masse.Pour l'alimentation électrique, une bonne stratégie de stratification devrait être que la couche d'alimentation soit adjacente à la couche de masse et que la distance entre la couche d'alimentation et la couche de masse soit aussi petite que possible.C'est ce que nous parlons de la stratégie de "stratification".Ci-dessous, nous parlerons spécifiquement d'une bonne stratégie de superposition de PCB.

1. Le plan de projection de la couche de câblage doit se trouver dans la zone de la couche du plan de refusion.Si la couche de câblage n'est pas dans la zone de projection de la couche plane de refusion, il y aura des lignes de signal à l'extérieur de la zone de projection pendant le câblage, ce qui entraînera des problèmes de "rayonnement de bord" et augmentera également la zone de la boucle de signal, ce qui entraînera augmentation du rayonnement en mode différentiel .

2. Essayez d'éviter de configurer des couches de câblage adjacentes.Étant donné que des traces de signal parallèles sur des couches de câblage adjacentes peuvent provoquer une diaphonie de signal, si les couches de câblage adjacentes ne peuvent pas être évitées, l'espacement des couches entre les deux couches de câblage doit être augmenté de manière appropriée et l'espacement des couches entre la couche de câblage et son circuit de signal doit être réduit.

3. Les couches planes adjacentes doivent éviter le chevauchement de leurs plans de projection.Parce que lorsque les projections se chevauchent, la capacité de couplage entre les couches entraînera le couplage du bruit entre les couches.

Conception de cartes multicouches

Lorsque la fréquence d'horloge dépasse 5 MHz ou que le temps de montée du signal est inférieur à 5 ns, afin de bien contrôler la zone de boucle de signal, une conception de carte multicouche est généralement requise.Les principes suivants doivent être pris en compte lors de la conception de cartes multicouches :

1. La couche de câblage clé (la couche où se trouvent la ligne d'horloge, le bus, la ligne de signal d'interface, la ligne de radiofréquence, la ligne de signal de réinitialisation, la ligne de signal de sélection de puce et diverses lignes de signal de contrôle) doit être adjacente au plan de masse complet, de préférence entre les deux plans de masse, comme le montre la figure 1.

Les lignes de signal clés sont généralement de fortes radiations ou des lignes de signal extrêmement sensibles.Le câblage à proximité du plan de masse peut réduire la zone de boucle de signal, réduire son intensité de rayonnement ou améliorer la capacité anti-interférence.

2. Le plan d'alimentation doit être rétracté par rapport à son plan de masse adjacent (valeur recommandée 5H~20H).La rétraction du plan d'alimentation par rapport à son plan de masse de retour peut supprimer efficacement le problème de "rayonnement de bord", comme le montre la figure 2.

De plus, le plan d'alimentation de travail principal de la carte (le plan d'alimentation le plus largement utilisé) doit être proche de son plan de masse pour réduire efficacement la zone de boucle du courant d'alimentation, comme illustré à la Figure 3.

3. S'il n'y a pas de ligne de signal ≥ 50 MHz sur les couches supérieure et inférieure de la carte.Si tel est le cas, il est préférable de parcourir le signal haute fréquence entre les deux couches planes pour supprimer son rayonnement vers l'espace.

Conception de carte monocouche et de carte double couche

Pour la conception de cartes à une seule couche et de cartes à double couche, il convient de prêter attention à la conception des lignes de signal clés et des lignes électriques.Il doit y avoir un fil de terre à côté et parallèle à la trace d'alimentation pour réduire la zone de la boucle de courant d'alimentation.

La "ligne de masse de guidage" doit être posée des deux côtés de la ligne de signal clé de la carte simple couche, comme illustré à la figure 4. La ligne de signal clé de la carte double couche doit avoir une grande surface de sol sur le plan de projection , ou la même méthode que la carte monocouche, conception "Guide Ground Line", comme illustré à la figure 5. Le "fil de terre de garde" des deux côtés de la ligne de signal clé peut réduire la zone de boucle de signal d'une part, et également empêcher la diaphonie entre la ligne de signal et d'autres lignes de signal.

Compétences en mise en page de PCB

Lors de la conception de la disposition du circuit imprimé, vous devez respecter pleinement le principe de conception consistant à placer en ligne droite le long de la direction du flux de signal et essayer d'éviter les boucles d'avant en arrière, comme illustré à la figure 6. Cela peut éviter le couplage direct du signal et affecter la qualité du signal. .

De plus, afin d'éviter les interférences mutuelles et les couplages entre les circuits et les composants électroniques, le placement des circuits et la disposition des composants doivent suivre les principes suivants :

1. Si une interface "terre propre" est conçue sur la carte, les composants de filtrage et d'isolation doivent être placés sur la bande d'isolation entre la "terre propre" et le sol de travail.Cela peut empêcher les dispositifs de filtrage ou d'isolation de se coupler les uns aux autres à travers la couche plane, ce qui affaiblit l'effet.De plus, sur le "sol propre", hormis les dispositifs de filtrage et de protection, aucun autre dispositif ne peut être placé.

2. Lorsque plusieurs circuits de module sont placés sur le même circuit imprimé, les circuits numériques et les circuits analogiques, les circuits à grande vitesse et à basse vitesse doivent être disposés séparément pour éviter les interférences mutuelles entre les circuits numériques, les circuits analogiques, les circuits à grande vitesse et les circuits à faible vitesse. -circuits de vitesse.De plus, lorsque des circuits haute, moyenne et basse vitesse existent en même temps sur la carte de circuit imprimé, afin d'éviter que le bruit de circuit haute fréquence ne rayonne à travers l'interface, le principe de disposition de la figure 7 doit être .

3. Le circuit de filtrage du port d'entrée d'alimentation de la carte de circuit imprimé doit être placé à proximité de l'interface pour éviter le recouplage du circuit filtré.

4. Les composants de filtrage, de protection et d'isolation du circuit d'interface sont placés à proximité de l'interface, comme illustré à la figure 9, ce qui permet d'obtenir efficacement les effets de protection, de filtrage et d'isolation.S'il y a à la fois un filtre et un circuit de protection à l'interface, le principe de la première protection puis du filtrage doit être .Étant donné que le circuit de protection est utilisé pour la suppression des surtensions et des surintensités externes, si le circuit de protection est placé après le circuit de filtrage, le circuit de filtrage sera endommagé par les surtensions et les surintensités.

De plus, étant donné que les lignes d'entrée et de sortie du circuit affaibliront l'effet de filtrage, d'isolation ou de protection lorsqu'elles sont couplées les unes aux autres, assurez-vous que les lignes d'entrée et de sortie du circuit de filtrage (filtre), du circuit d'isolation et de protection ne coupler les uns avec les autres lors de la mise en page.

5. Les circuits ou composants sensibles (tels que les circuits de réinitialisation, etc.) doivent être éloignés d'au moins 1000 mils de chaque bord de la carte, en particulier du bord de l'interface de la carte.


6. Les condensateurs de stockage d'énergie et de filtrage haute fréquence doivent être placés près des circuits de l'unité ou des appareils avec des changements de courant importants (tels que les bornes d'entrée et de sortie du module d'alimentation, des ventilateurs et des relais) pour réduire la zone de boucle du grand courant boucles.

7. Les composants du filtre doivent être placés côte à côte pour éviter que le circuit filtré ne soit à nouveau perturbé.

8. Maintenez les appareils à fort rayonnement tels que les cristaux, les oscillateurs à cristal, les relais, les alimentations à découpage, etc. éloignés du connecteur d'interface de la carte d'au moins 1 000 mils.De cette façon, l'interférence peut être rayonnée directement vers l'extérieur ou le courant peut être couplé au câble sortant pour rayonner vers l'extérieur.

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