קבלים מגשרים או קבלים לניתוק עשויים לפתור כמה בעיות, אבל יש לקחת בחשבון את העכבה הכוללת של קבלים, חיבורים, רפידות וחיווט.

מאמר זה יציג את ה-EMC עיצוב PCB טכנולוגיה משלושה היבטים: אסטרטגיית שכבות PCB, מיומנויות פריסה וכללי חיווט.

אסטרטגיית שכבות PCB

העובי, דרך התהליך ומספר השכבות בתכנון המעגלים אינם המפתח לפתרון הבעיה.ערימה שכבתית טובה היא להבטיח את המעקף והניתוק של אפיק החשמל ולמזער את המתח הזמני בשכבת החשמל או בשכבת האדמה.המפתח לסיכוך השדה האלקטרומגנטי של האות ואספקת החשמל.

מנקודת המבט של עקבות האות, אסטרטגיית שכבות טובה צריכה להיות לשים את כל עקבות האות על שכבה אחת או כמה שכבות, ושכבות אלו נמצאות ליד שכבת הכוח או שכבת הקרקע.עבור אספקת החשמל, אסטרטגיית שכבות טובה צריכה להיות ששכבת הכוח צמודה לשכבת הקרקע, והמרחק בין שכבת הכוח לשכבת הקרקע קטן ככל האפשר.זה מה שאנחנו מדברים על אסטרטגיית "שכבות".להלן נדבר באופן ספציפי על אסטרטגיית שכבות PCB טובה.

1. מישור ההקרנה של שכבת החיווט צריך להיות באזור שכבת מישור הזרימה מחדש.אם שכבת החיווט לא נמצאת באזור ההקרנה של שכבת מישור הזרימה החוזרת, יהיו קווי אות מחוץ לאזור ההקרנה במהלך החיווט, מה שיגרום לבעיות "קרינת קצה", וגם יגדיל את שטח לולאת האות, וכתוצאה מכך קרינה מוגברת במצב דיפרנציאלי.

2. נסו להימנע מהקמת שכבות חיווט סמוכות.מכיוון שעקבות אותות מקבילים בשכבות חיווט סמוכות עלולות לגרום להצלבה של אותות, אם לא ניתן להימנע משכבות חיווט סמוכות, יש להגדיל את מרווח השכבות בין שתי שכבות החיווט בצורה מתאימה, ולהקטין את מרווח השכבות בין שכבת החיווט למעגל האותות שלה.

3. שכבות מישור סמוכות צריכות להימנע מחפיפה של מישורי ההקרנה שלהן.מכיוון שכאשר ההקרנות חופפות, קיבולת הצימוד בין השכבות יגרום לרעש בין השכבות להתחבר זו לזו.

עיצוב לוח רב שכבתי

כאשר תדר השעון עולה על 5MHz, או שזמן עליית האות קטן מ-5ns, על מנת לשלוט היטב באזור לולאת האות, נדרש בדרך כלל עיצוב לוח רב-שכבתי.יש לשים לב לעקרונות הבאים בעת תכנון לוחות רב שכבתיים:

1. שכבת חיווט המפתח (השכבה שבה נמצאים קו השעון, האוטובוס, קו האות של הממשק, קו תדר הרדיו, קו האות לאיפוס, קו האות לבחירת שבב וקווי אותות בקרה שונים) צריכה להיות צמודה למישור ההארקה המלא, רצוי בין שני מטוסי ההארקה, כפי שמוצג באיור 1.

קווי אות מפתח הם בדרך כלל קרינה חזקה או קווי אות רגישים במיוחד.חיווט קרוב למישור ההארקה יכול להקטין את שטח לולאת האות, להפחית את עוצמת הקרינה שלו או לשפר את יכולת האנטי-הפרעות.

2. יש להחזיר את מישור הכוח לאחור ביחס למישור ההארקה הסמוך לו (ערך מומלץ 5H~20H).נסיגת מישור הכוח ביחס למישור ההארקה החוזר שלו יכולה למעשה לדכא את בעיית "קרינת הקצה", כפי שמוצג באיור 2.

בנוסף, מישור ההספק העיקרי של הלוח (מישור הכוח הנפוץ ביותר) צריך להיות קרוב למישור ההארקה שלו כדי לצמצם ביעילות את שטח הלולאה של זרם החשמל, כפי שמוצג באיור 3.

3. האם אין קו אות ≥50MHz בשכבה העליונה והתחתונה של הלוח.אם כן, עדיף ללכת עם האות בתדר גבוה בין שתי שכבות המישור כדי לדכא את הקרינה שלו לחלל.

עיצוב לוח חד-שכבתי ולוח דו-שכבתי

לתכנון של לוחות חד-שכבתיים ולוחות דו-שכבתיים, יש לשים לב לתכנון של קווי אות מפתח וקווי חשמל.חייב להיות חוט הארקה ליד ומקביל לעקבת החשמל כדי להקטין את שטח לולאת זרם החשמל.

"קו קרקע מנחה" צריך להיות מונח משני הצדדים של קו האות המפתח של הלוח החד-שכבתי, כפי שמוצג באיור 4. קו האות המפתח של הלוח הדו-שכבתי צריך להיות בעל שטח קרקע גדול במישור ההקרנה , או באותה שיטה כמו הלוח החד-שכבתי, עיצוב "קו קרקע מנחה", כפי שמוצג באיור 5. "חוט הארקה של השומר" משני צידי קו האות המפתח יכול לצמצם את אזור לולאת האות מצד אחד, וגם למנוע דיבור צולב בין קו האות לקווי איתות אחרים.

מיומנויות פריסת PCB

בעת תכנון פריסת ה-PCB, עליך להקפיד באופן מלא על עקרון התכנון של מיקום בקו ישר לאורך כיוון זרימת האות, ולנסות להימנע מלולאה קדימה ואחורה, כפי שמוצג באיור 6. זה יכול למנוע צימוד אות ישיר ולהשפיע על איכות האות .

בנוסף, על מנת למנוע הפרעות הדדיות וצימוד בין מעגלים ורכיבים אלקטרוניים, מיקום המעגלים ופריסה של הרכיבים צריכים לפעול לפי העקרונות הבאים:

1. אם מתוכנן ממשק "אדמה נקייה" על הלוח, יש למקם את רכיבי הסינון והבידוד על פס הבידוד שבין "הקרקע הנקייה" לקרקע העבודה.זה יכול למנוע ממכשירי הסינון או הבידוד להיצמד זה לזה דרך השכבה המישורית, מה שמחליש את האפקט.בנוסף, על "קרקע נקייה", מלבד התקני סינון והגנה, לא ניתן להציב מכשירים נוספים.

2. כאשר מעגלים מרובים מודול ממוקמים על אותו PCB, מעגלים דיגיטליים ומעגלים אנלוגיים, יש לפרוס מעגלים במהירות גבוהה ומהירות נמוכה בנפרד כדי למנוע הפרעה הדדית בין מעגלים דיגיטליים, מעגלים אנלוגיים, מעגלים מהירים ונמוכים -מעגלי מהירות.בנוסף, כאשר קיימים מעגלים במהירות גבוהה, בינונית ונמוכה בלוח המעגלים בו-זמנית, על מנת למנוע מרעש מעגלים בתדר גבוה להקרין החוצה דרך הממשק, עיקרון הפריסה באיור 7 צריך להיות .

3. יש למקם את מעגל הסינון של יציאת כניסת החשמל של המעגל קרוב לממשק כדי למנוע צימוד מחדש של המעגל המסונן.

4. רכיבי הסינון, ההגנה והבידוד של מעגל הממשק ממוקמים קרוב לממשק, כפי שמוצג באיור 9, מה שיכול להשיג ביעילות את ההשפעות של הגנה, סינון ובידוד.אם יש גם מסנן וגם מעגל הגנה בממשק, העיקרון של הגנה ראשונה ולאחר מכן סינון צריך להיות .מכיוון שמעגל ההגנה משמש לדיכוי מתח-יתר ודיכוי זרם-יתר חיצוני, אם מעגל ההגנה ממוקם אחרי מעגל המסנן, מעגל המסנן ייפגע ממתח-יתר וזרם-יתר.

בנוסף, מכיוון שקווי הקלט והיציאה של המעגל יחלישו את אפקט הסינון, הבידוד או ההגנה כאשר הם מחוברים זה לזה, ודא שקווי הקלט והיציאה של מעגל הסינון (מסנן), הבידוד וההגנה אינם זוג אחד עם השני במהלך הפריסה.

5. מעגלים או רכיבים רגישים (כגון מעגלי איפוס וכו') צריכים להיות במרחק של לפחות 1000 מיל מכל קצה של הלוח, במיוחד מקצה ממשק הלוח.


6. אחסון אנרגיה וקבלי מסנן בתדר גבוה צריכים להיות ממוקמים ליד מעגלי היחידה או התקנים עם שינויי זרם גדולים (כגון מסופי הכניסה והיציאה של מודול אספקת החשמל, מאווררים וממסרים) כדי להקטין את שטח הלולאה של הזרם הגדול לולאות.

7. יש למקם את רכיבי המסנן זה לצד זה כדי למנוע מהמעגל המסונן להפריע שוב.

8. הרחיקו התקני קרינה חזקים כגון גבישים, מתנדים גבישים, ממסרים, מיתוג ספקי כוח וכו' ממחבר ממשק הלוח לפחות 1000 מיל.בדרך זו, ההפרעה יכולה להיות מוקרנת ישירות כלפי חוץ או שניתן לחבר את הזרם לכבל היוצא כדי להקרין כלפי חוץ.

נדלן: לוח מעגלים מודפס, עיצוב PCB, מכלול PCB