Tụ nhảy hoặc tụ tách rời có thể giải quyết một số vấn đề, nhưng phải xem xét trở kháng tổng thể của tụ điện, vias, miếng đệm và hệ thống dây điện.

Bài viết này sẽ giới thiệu về EMC's thiết kế PCB công nghệ từ ba khía cạnh: chiến lược phân lớp PCB, kỹ năng bố trí và quy tắc nối dây.

Chiến lược phân lớp PCB

Độ dày, quy trình xử lý và số lớp trong thiết kế bảng mạch không phải là chìa khóa giải quyết vấn đề.Xếp chồng theo lớp tốt là để đảm bảo bỏ qua và tách rời bus nguồn và giảm thiểu điện áp chuyển tiếp trên lớp nguồn hoặc lớp tiếp đất.Chìa khóa để che chắn trường điện từ của tín hiệu và nguồn điện.

Từ quan điểm của dấu vết tín hiệu, một chiến lược phân lớp tốt nên đặt tất cả dấu vết tín hiệu trên một hoặc một số lớp và các lớp này nằm cạnh lớp năng lượng hoặc lớp nền.Đối với việc cung cấp năng lượng, một chiến lược phân lớp tốt phải là lớp năng lượng tiếp giáp với lớp tiếp đất và khoảng cách giữa lớp năng lượng và lớp tiếp đất càng nhỏ càng tốt.Đây là những gì chúng ta đang nói về chiến lược "phân lớp".Dưới đây chúng tôi sẽ nói cụ thể về một chiến lược phân lớp PCB tốt.

1. Mặt phẳng hình chiếu của lớp dây phải nằm trong khu vực của lớp mặt phẳng phản xạ.Nếu lớp dây không nằm trong vùng chiếu của lớp mặt phẳng phản xạ, thì sẽ có các đường tín hiệu bên ngoài vùng chiếu trong quá trình đấu dây, điều này sẽ gây ra sự cố "bức xạ cạnh" và cũng sẽ làm tăng diện tích của vòng tín hiệu, dẫn đến tăng bức xạ chế độ vi sai.

2. Cố gắng tránh thiết lập các lớp dây liền kề.Vì các vết tín hiệu song song trên các lớp dây liền kề có thể gây ra nhiễu xuyên âm tín hiệu, nếu không thể tránh được các lớp dây liền kề, thì khoảng cách lớp giữa hai lớp dây phải được tăng lên một cách thích hợp và khoảng cách lớp giữa lớp dây và mạch tín hiệu của nó phải được giảm xuống.

3. Các lớp mặt phẳng liền kề cần tránh chồng chéo các mặt phẳng hình chiếu của chúng.Vì khi các hình chiếu chồng lên nhau, điện dung ghép giữa các lớp sẽ gây ra nhiễu giữa các lớp ghép với nhau.

Thiết kế bảng nhiều lớp

Khi tần số xung nhịp vượt quá 5 MHz hoặc thời gian tăng tín hiệu nhỏ hơn 5ns, để kiểm soát tốt khu vực vòng lặp tín hiệu, thường cần phải thiết kế bảng nhiều lớp.Các nguyên tắc sau cần được chú ý khi thiết kế bảng nhiều lớp:

1. Lớp dây chính (lớp nơi đặt đường đồng hồ, bus, đường tín hiệu giao diện, đường tần số vô tuyến, đường tín hiệu đặt lại, đường tín hiệu chọn chip và các đường tín hiệu điều khiển khác nhau) nên được đặt liền kề với mặt đất hoàn chỉnh, tốt nhất là giữa hai mặt phẳng mặt đất, Như thể hiện trong Hình 1.

Các đường tín hiệu chính thường là các đường tín hiệu có bức xạ mạnh hoặc cực nhạy.Đi dây gần mặt đất có thể giảm diện tích vòng lặp tín hiệu, giảm cường độ bức xạ hoặc cải thiện khả năng chống nhiễu.

2. Mặt phẳng nguồn nên được rút lại so với mặt phẳng tiếp đất liền kề (giá trị khuyến nghị 5H～20H).Sự rút lại của mặt phẳng công suất so với mặt phẳng nền trở lại của nó có thể triệt tiêu hiệu quả vấn đề "bức xạ cạnh", như trong Hình 2.

Ngoài ra, mặt phẳng nguồn làm việc chính của bo mạch (mặt phẳng nguồn được sử dụng rộng rãi nhất) phải ở gần mặt phẳng tiếp đất của nó để giảm diện tích vòng lặp của dòng điện một cách hiệu quả, như thể hiện trong Hình 3.

3. Không có đường tín hiệu ≥50MHz trên lớp TOP và BOTTOM của bo mạch.Nếu vậy, tốt nhất là đi bộ tín hiệu tần số cao giữa hai lớp phẳng để triệt tiêu bức xạ của nó vào không gian.

Thiết kế bảng một lớp và bảng hai lớp

Đối với thiết kế bảng một lớp và bảng hai lớp, cần chú ý đến thiết kế của các đường tín hiệu chính và đường dây nguồn.Phải có một dây nối đất bên cạnh và song song với đường dây điện để giảm diện tích của vòng dây điện.

“Đường tiếp đất dẫn hướng” phải được đặt ở cả hai bên của đường tín hiệu chính của bảng một lớp, như thể hiện trong Hình 4. Đường tín hiệu chính của bảng hai lớp phải có diện tích tiếp đất lớn trên mặt phẳng hình chiếu , hoặc phương pháp tương tự như bảng một lớp, thiết kế "Dây nối đất dẫn hướng", như trong Hình 5. "Dây nối đất bảo vệ" ở cả hai bên của đường tín hiệu chính có thể một mặt làm giảm diện tích vòng lặp tín hiệu, và cũng ngăn nhiễu xuyên âm giữa đường tín hiệu và các đường tín hiệu khác.

Kỹ năng bố trí PCB

Khi thiết kế bố trí PCB, bạn nên tuân thủ đầy đủ nguyên tắc thiết kế là đặt theo đường thẳng dọc theo hướng dòng tín hiệu và cố gắng tránh lặp đi lặp lại, như trong Hình 6. Điều này có thể tránh ghép tín hiệu trực tiếp và ảnh hưởng đến chất lượng tín hiệu .

Ngoài ra, để ngăn chặn sự can thiệp và ghép nối lẫn nhau giữa các mạch và linh kiện điện tử, việc đặt mạch và bố trí các linh kiện cần tuân theo các nguyên tắc sau:

1. Nếu giao diện "tiếp đất sạch" được thiết kế trên bo mạch, thì các bộ phận lọc và cách ly phải được đặt trên dải cách ly giữa "tiếp đất sạch" và tiếp đất làm việc.Điều này có thể ngăn các thiết bị lọc hoặc thiết bị cách ly ghép nối với nhau thông qua lớp phẳng, làm suy yếu hiệu ứng.Ngoài ra, trên “mặt bằng sạch” ngoài thiết bị lọc và bảo vệ không được đặt thiết bị nào khác.

2. Khi đặt nhiều mạch mô-đun trên cùng một PCB, mạch kỹ thuật số và mạch tương tự, mạch tốc độ cao và tốc độ thấp nên được bố trí riêng biệt để tránh nhiễu lẫn nhau giữa mạch kỹ thuật số, mạch tương tự, mạch tốc độ cao và thấp -mạch tốc độ.Ngoài ra, khi các mạch tốc độ cao, trung bình và tốc độ thấp tồn tại đồng thời trên bảng mạch, để tránh nhiễu mạch tần số cao phát ra từ giao diện, nên sử dụng nguyên tắc bố trí trong Hình 7.

3. Nên đặt mạch lọc của cổng đầu vào nguồn của bảng mạch gần giao diện để tránh ghép lại mạch lọc.

4. Các thành phần lọc, bảo vệ và cách ly của mạch giao diện được đặt gần giao diện, như trong Hình 9, có thể đạt được hiệu quả bảo vệ, lọc và cách ly.Nếu có cả bộ lọc và mạch bảo vệ tại giao diện, thì nguyên tắc bảo vệ đầu tiên và sau đó lọc phải là.Bởi vì mạch bảo vệ được sử dụng để triệt tiêu quá áp và quá dòng bên ngoài, nếu mạch bảo vệ được đặt sau mạch lọc, mạch lọc sẽ bị hư hỏng do quá áp và quá dòng.

Ngoài ra, do các đường đầu vào và đầu ra của mạch sẽ làm suy yếu tác dụng lọc, cách ly hoặc bảo vệ khi chúng được ghép nối với nhau, hãy đảm bảo rằng các đường đầu vào và đầu ra của mạch lọc (bộ lọc), mạch cách ly và bảo vệ không cặp đôi với nhau trong quá trình bố trí.

5. Các mạch hoặc linh kiện nhạy cảm (chẳng hạn như mạch đặt lại, v.v.) phải cách mỗi cạnh của bo mạch ít nhất 1000 mils, đặc biệt là cạnh của giao diện bo mạch.


6. Nên đặt các tụ điện lọc năng lượng và tần số cao gần các mạch đơn vị hoặc thiết bị có dòng điện thay đổi lớn (chẳng hạn như đầu vào và đầu ra của mô-đun nguồn điện, quạt và rơle) để giảm diện tích vòng lặp của dòng điện lớn vòng lặp.

7. Các thành phần của bộ lọc nên được đặt cạnh nhau để ngăn mạch lọc bị nhiễu trở lại.

8. Giữ các thiết bị bức xạ mạnh như tinh thể, bộ tạo dao động tinh thể, rơle, nguồn điện chuyển mạch, v.v. cách xa đầu nối giao diện bo mạch ít nhất 1000 mils.Theo cách này, nhiễu có thể được bức xạ trực tiếp ra bên ngoài hoặc dòng điện có thể được ghép nối với cáp đi để bức xạ ra bên ngoài.

REALTER: Bảng mạch in, Thiết kế PCB, Hội đồng PCB