I condensatori jumper o i condensatori di disaccoppiamento possono risolvere alcuni problemi, ma è necessario considerare l'impedenza complessiva di condensatori, vie, piazzole e cablaggio.

Questo articolo introdurrà EMC Progettazione PCB tecnologia da tre aspetti: strategia di stratificazione PCB, capacità di layout e regole di cablaggio.

Strategia di stratificazione PCB

Lo spessore, il processo e il numero di strati nel design del circuito stampato non sono la chiave per risolvere il problema.Un buon stacking a strati garantisce il bypass e il disaccoppiamento del bus di alimentazione e riduce al minimo la tensione transitoria sullo strato di alimentazione o sullo strato di terra.La chiave per schermare il campo elettromagnetico del segnale e dell'alimentazione.

Dal punto di vista delle tracce del segnale, una buona strategia di stratificazione dovrebbe essere quella di mettere tutte le tracce del segnale su uno o più strati, e questi strati sono vicini al livello di potenza o al livello di terra.Per l'alimentazione, una buona strategia di stratificazione dovrebbe prevedere che lo strato di potenza sia adiacente allo strato di terra e che la distanza tra lo strato di potenza e lo strato di terra sia la più piccola possibile.Questo è ciò di cui stiamo parlando di strategia "a strati".Di seguito parleremo specificamente di una buona strategia di stratificazione PCB.

1. Il piano di proiezione dello strato di cablaggio deve trovarsi nell'area dello strato del piano di riflusso.Se lo strato di cablaggio non si trova nell'area di proiezione dello strato del piano di riflusso, ci saranno linee di segnale al di fuori dell'area di proiezione durante il cablaggio, che causeranno problemi di "radiazione del bordo" e aumenteranno anche l'area del circuito del segnale, con conseguente aumento della radiazione di modo differenziale.

2. Cercare di evitare di creare strati di cablaggio adiacenti.Poiché tracce di segnale parallele su strati di cablaggio adiacenti possono causare diafonia del segnale, se non è possibile evitare strati di cablaggio adiacenti, la spaziatura tra i due strati di cablaggio dovrebbe essere opportunamente aumentata e la spaziatura tra lo strato di cablaggio e il suo circuito di segnale dovrebbe essere ridotta.

3. Gli strati piani adiacenti dovrebbero evitare la sovrapposizione dei loro piani di proiezione.Perché quando le sporgenze si sovrappongono, la capacità di accoppiamento tra gli strati farà accoppiare il rumore tra gli strati.

Design del pannello multistrato

Quando la frequenza di clock supera i 5 MHz o il tempo di salita del segnale è inferiore a 5 ns, per controllare bene l'area del loop del segnale, è generalmente richiesto un design della scheda multistrato.È necessario prestare attenzione ai seguenti principi durante la progettazione di schede multistrato:

1. Lo strato di cablaggio chiave (lo strato in cui si trovano la linea di clock, il bus, la linea del segnale di interfaccia, la linea della radiofrequenza, la linea del segnale di ripristino, la linea del segnale di selezione del chip e varie linee del segnale di controllo) dovrebbe essere adiacente al piano di massa completo, preferibilmente tra i due piani di terra, come mostrato nella Figura 1.

Le linee di segnale chiave sono generalmente radiazioni forti o linee di segnale estremamente sensibili.Il cablaggio vicino al piano di massa può ridurre l'area del circuito del segnale, ridurne l'intensità di radiazione o migliorare la capacità anti-interferenza.

2. Il piano di alimentazione deve essere retratto rispetto al suo piano di massa adiacente (valore consigliato 5H～20H).La retrazione del piano di potenza rispetto al suo piano di massa di ritorno può sopprimere efficacemente il problema della "radiazione del bordo", come mostrato nella Figura 2.

Inoltre, il piano di potenza di lavoro principale della scheda (il piano di potenza più utilizzato) dovrebbe essere vicino al suo piano di massa per ridurre efficacemente l'area del loop della corrente di alimentazione, come mostrato nella Figura 3.

3. Se non è presente una linea di segnale ≥50 MHz sullo strato SUPERIORE e INFERIORE della scheda.Se è così, è meglio far camminare il segnale ad alta frequenza tra i due strati piani per sopprimere la sua radiazione nello spazio.

Design del pannello a strato singolo e del pannello a doppio strato

Per la progettazione di schede a strato singolo e schede a doppio strato, è necessario prestare attenzione alla progettazione delle principali linee di segnale e linee elettriche.Deve essere presente un filo di terra accanto e parallelo alla traccia di alimentazione per ridurre l'area dell'anello di corrente di alimentazione.

La "Guide Ground Line" dovrebbe essere posata su entrambi i lati della linea di segnale chiave della scheda a strato singolo, come mostrato nella Figura 4. La linea di segnale chiave della scheda a doppio strato dovrebbe avere un'ampia area di terra sul piano di proiezione , o lo stesso metodo della scheda a strato singolo, progettare "Guide Ground Line", come mostrato nella Figura 5. Il "filo di terra di protezione" su entrambi i lati della linea del segnale chiave può ridurre l'area del loop del segnale da un lato, e impedisce anche la diafonia tra la linea di segnale e altre linee di segnale.

Capacità di layout PCB

Quando si progetta il layout del PCB, è necessario osservare completamente il principio di progettazione del posizionamento in linea retta lungo la direzione del flusso del segnale e cercare di evitare il looping avanti e indietro, come mostrato nella Figura 6. Ciò può evitare l'accoppiamento diretto del segnale e influire sulla qualità del segnale .

Inoltre, al fine di prevenire l'interferenza reciproca e l'accoppiamento tra circuiti e componenti elettronici, il posizionamento dei circuiti e la disposizione dei componenti dovrebbero seguire i seguenti principi:

1. Se sulla scheda è progettata un'interfaccia "terra pulita", i componenti di filtraggio e isolamento devono essere posizionati sulla banda di isolamento tra la "terra pulita" e la terra di lavoro.Ciò può impedire ai dispositivi di filtraggio o isolamento di accoppiarsi tra loro attraverso lo strato planare, il che indebolisce l'effetto.Inoltre, sul "terreno pulito", a parte i dispositivi di filtraggio e protezione, non possono essere collocati altri dispositivi.

2. Quando più circuiti del modulo sono posizionati sullo stesso PCB, i circuiti digitali e i circuiti analogici, i circuiti ad alta e bassa velocità devono essere disposti separatamente per evitare interferenze reciproche tra circuiti digitali, circuiti analogici, circuiti ad alta velocità e circuiti a bassa -circuiti di velocità.Inoltre, quando sul circuito stampato sono presenti contemporaneamente circuiti ad alta, media e bassa velocità, per evitare che il rumore del circuito ad alta frequenza si irradi attraverso l'interfaccia, il principio di layout nella Figura 7 dovrebbe essere .

3. Il circuito del filtro della porta di ingresso dell'alimentazione del circuito stampato deve essere posizionato vicino all'interfaccia per evitare il riaccoppiamento del circuito filtrato.

4. I componenti di filtraggio, protezione e isolamento del circuito di interfaccia sono posizionati vicino all'interfaccia, come mostrato nella Figura 9, che può ottenere efficacemente gli effetti di protezione, filtraggio e isolamento.Se sull'interfaccia sono presenti sia un filtro che un circuito di protezione, il principio della prima protezione e quindi del filtraggio dovrebbe essere .Poiché il circuito di protezione viene utilizzato per la soppressione di sovratensione e sovracorrente esterna, se il circuito di protezione viene posizionato dopo il circuito del filtro, il circuito del filtro verrà danneggiato da sovratensione e sovracorrente.

Inoltre, poiché le linee di ingresso e di uscita del circuito indeboliscono l'effetto di filtraggio, isolamento o protezione quando sono accoppiate tra loro, assicurarsi che le linee di ingresso e di uscita del circuito del filtro (filtro), del circuito di isolamento e di protezione non coppia tra loro durante il layout.

5. Circuiti o componenti sensibili (come circuiti di ripristino, ecc.) devono trovarsi ad almeno 1000 mil di distanza da ciascun bordo della scheda, in particolare dal bordo dell'interfaccia della scheda.


6. I condensatori di accumulo di energia e di filtro ad alta frequenza devono essere posizionati vicino ai circuiti dell'unità o ai dispositivi con grandi variazioni di corrente (come i terminali di ingresso e uscita del modulo di alimentazione, ventole e relè) per ridurre l'area del circuito della grande corrente loop.

7. I componenti del filtro devono essere affiancati per evitare che il circuito filtrato subisca nuovamente interferenze.

8. Tenere i dispositivi a forte radiazione come cristalli, oscillatori al cristallo, relè, alimentatori a commutazione, ecc. lontani dal connettore di interfaccia della scheda ad almeno 1000 mil.In questo modo, l'interferenza può essere irradiata direttamente all'esterno o la corrente può essere accoppiata al cavo uscente per irradiarsi all'esterno.

REALTER: circuito stampato, progettazione PCB, Assemblaggio PCB