Jumper-condensatoren of ontkoppelingscondensatoren kunnen sommige problemen oplossen, maar er moet rekening worden gehouden met de algehele impedantie van condensatoren, via's, pads en bedrading.

Dit artikel introduceert EMC's PCB-ontwerp technologie vanuit drie aspecten: PCB-laagstrategie, lay-outvaardigheden en bedradingsregels.

Strategie voor PCB-lagen

De dikte, het proces en het aantal lagen in het ontwerp van de printplaat zijn niet de sleutel tot het oplossen van het probleem.Goed gelaagd stapelen is om de bypass en ontkoppeling van de voedingsbus te waarborgen en de transiënte spanning op de vermogenslaag of grondlaag te minimaliseren.De sleutel tot het afschermen van het elektromagnetische veld van het signaal en de voeding.

Vanuit het perspectief van signaalsporen zou een goede gelaagdheidstrategie moeten zijn om alle signaalsporen op één of meerdere lagen te plaatsen, en deze lagen bevinden zich naast de vermogenslaag of grondlaag.Voor de stroomvoorziening zou een goede gelaagdheidstrategie moeten zijn dat de vermogenslaag grenst aan de grondlaag en dat de afstand tussen de vermogenslaag en de grondlaag zo klein mogelijk is.Dit is waar we het over hebben "gelaagde" strategie.Hieronder zullen we het specifiek hebben over een goede strategie voor PCB-lagen.

1. Het projectievlak van de bedradingslaag moet zich in het gebied van de reflow-vlaklaag bevinden.Als de bedradingslaag zich niet in het projectiegebied van de reflow-vlaklaag bevindt, zullen er tijdens de bedrading signaallijnen buiten het projectiegebied zijn, wat "randstraling" -problemen zal veroorzaken en ook het gebied van de signaallus zal vergroten, wat resulteert in verhoogde differentiële modusstraling.

2. Probeer aangrenzende bedradingslagen te vermijden.Omdat parallelle signaalsporen op aangrenzende bedradingslagen signaaloverspraak kunnen veroorzaken, moet, als aangrenzende bedradingslagen niet kunnen worden vermeden, de laagafstand tussen de twee bedradingslagen op passende wijze worden vergroot en moet de laagafstand tussen de bedradinglaag en zijn signaalcircuit worden verkleind.

3. Aangrenzende vlakke lagen moeten voorkomen dat hun projectievlakken elkaar overlappen.Omdat wanneer de projecties elkaar overlappen, de koppelingscapaciteit tussen de lagen ervoor zorgt dat de ruis tussen de lagen met elkaar koppelt.

Ontwerp met meerdere lagen bord

Wanneer de klokfrequentie hoger is dan 5 MHz, of de signaalstijgtijd minder is dan 5 ns, is over het algemeen een meerlaags bordontwerp vereist om het gebied van de signaallus goed te regelen.Bij het ontwerpen van meerlaagse platen moet op de volgende principes worden gelet:

1. De sleutelbedradingslaag (de laag waar de kloklijn, bus, interfacesignaallijn, radiofrequentielijn, resetsignaallijn, chipselectiesignaallijn en verschillende besturingssignaallijnen zich bevinden) moet grenzen aan het volledige grondvlak, bij voorkeur tussen de twee grondvlakken, zoals weergegeven in figuur 1.

Sleutelsignaallijnen zijn over het algemeen sterke straling of extreem gevoelige signaallijnen.Bedrading dicht bij het grondvlak kan het gebied van de signaallus verkleinen, de stralingsintensiteit verminderen of het anti-interferentievermogen verbeteren.

2. Het stroomvlak moet worden teruggetrokken ten opzichte van het aangrenzende grondvlak (aanbevolen waarde 5H~20H).De terugtrekking van het vermogensvlak ten opzichte van het retourgrondvlak kan het probleem van "randstraling" effectief onderdrukken, zoals weergegeven in figuur 2.

Bovendien moet het belangrijkste werkvermogensvlak van het bord (het meest gebruikte vermogensvlak) zich dicht bij het grondvlak bevinden om het lusgebied van de vermogensstroom effectief te verkleinen, zoals weergegeven in afbeelding 3.

3. Of er geen signaallijn ≥50MHz op de BOVENSTE en ONDERSTE laag van het bord is.Als dat zo is, is het het beste om het hoogfrequente signaal tussen de twee vlakke lagen te laten lopen om de straling naar de ruimte te onderdrukken.

Enkellaags bord en dubbellaags bordontwerp

Voor het ontwerp van enkellaagse borden en dubbellaagse borden moet aandacht worden besteed aan het ontwerp van belangrijke signaallijnen en stroomlijnen.Er moet een aardingsdraad naast en parallel aan het stroomspoor zijn om het gebied van de stroomlus te verkleinen.

Aan beide zijden van de sleutelsignaallijn van het enkellaags bord moet een "Grondleiding" worden gelegd, zoals weergegeven in afbeelding 4. De sleutelsignaallijn van het dubbellaags bord moet een groot stuk grond op het projectievlak hebben , of dezelfde methode als het enkellaags bord, ontwerp "Guide Ground Line", zoals weergegeven in figuur 5. De "guard ground wire" aan beide zijden van de sleutelsignaallijn kan enerzijds het gebied van de signaallus verkleinen, en voorkomt ook overspraak tussen de signaallijn en andere signaallijnen.

PCB lay-out vaardigheden

Bij het ontwerpen van de PCB-lay-out moet u het ontwerpprincipe van plaatsing in een rechte lijn langs de signaalstroomrichting volledig in acht nemen en proberen heen en weer te lussen, zoals weergegeven in afbeelding 6. Dit kan directe signaalkoppeling voorkomen en de signaalkwaliteit beïnvloeden .

Om wederzijdse interferentie en koppeling tussen circuits en elektronische componenten te voorkomen, moeten de plaatsing van circuits en de lay-out van componenten bovendien de volgende principes volgen:

1. Als er een "schone grond"-interface op het bord is ontworpen, moeten de filter- en isolatiecomponenten op de isolatieband tussen de "schone grond" en de werkgrond worden geplaatst.Dit kan voorkomen dat de filter- of isolatieapparaten via de vlakke laag aan elkaar koppelen, wat het effect verzwakt.Bovendien mogen er op de "schone grond" behalve filter- en beveiligingsapparaten geen andere apparaten worden geplaatst.

2. Wanneer meerdere modulecircuits op dezelfde printplaat worden geplaatst, moeten digitale circuits en analoge circuits, high-speed en low-speed circuits afzonderlijk worden ingedeeld om wederzijdse interferentie tussen digitale circuits, analoge circuits, high-speed circuits en low-speed circuits te voorkomen. - snelheidscircuits.Bovendien, wanneer circuits met hoge, gemiddelde en lage snelheid tegelijkertijd op de printplaat aanwezig zijn, om te voorkomen dat hoogfrequente circuitruis door de interface wordt uitgestraald, moet het lay-outprincipe in figuur 7 zijn.

3. Het filtercircuit van de voedingsingang van de printplaat moet dicht bij de interface worden geplaatst om herkoppeling van het gefilterde circuit te voorkomen.

4. De filter-, beschermings- en isolatiecomponenten van het interfacecircuit zijn dicht bij de interface geplaatst, zoals weergegeven in figuur 9, waardoor de effecten van bescherming, filtering en isolatie effectief kunnen worden bereikt.Als er zowel een filter als een beveiligingscircuit op de interface is, zou het principe van eerst bescherming en dan filtering moeten zijn.Omdat het beveiligingscircuit wordt gebruikt voor externe overspanning en overstroomonderdrukking, zal het filtercircuit worden beschadigd door overspanning en overstroom als het beveiligingscircuit achter het filtercircuit wordt geplaatst.

Bovendien, aangezien de ingangs- en uitgangslijnen van het circuit het filter-, isolatie- of beveiligingseffect verzwakken wanneer ze met elkaar zijn gekoppeld, moet u ervoor zorgen dat de ingangs- en uitgangslijnen van het filtercircuit (filter), isolatie- en beveiligingscircuit niet paar met elkaar tijdens de lay-out.

5. Gevoelige circuits of componenten (zoals resetcircuits, enz.) moeten ten minste 1000 mils verwijderd zijn van elke rand van het bord, vooral de rand van de kaartinterface.


6. Energieopslag en hoogfrequente filtercondensatoren moeten worden geplaatst in de buurt van de circuits van de unit of apparaten met grote stroomveranderingen (zoals de ingangs- en uitgangsklemmen van de voedingsmodule, ventilatoren en relais) om het lusgebied van de grote stroom te verkleinen lussen.

7. De filtercomponenten moeten naast elkaar worden geplaatst om te voorkomen dat het gefilterde circuit opnieuw wordt verstoord.

8. Houd apparaten met sterke straling, zoals kristallen, kristaloscillatoren, relais, schakelende voedingen, enz. ten minste 1000 mils verwijderd van de interfaceconnector van de kaart.Op deze manier kan de storing direct naar buiten worden uitgestraald of kan de stroom worden gekoppeld aan de uitgaande kabel om naar buiten te stralen.

REALTER: printplaat, PCB-ontwerp, PCB-assemblage