Leiterplattentechnisch - Was sind die Probleme mit PCB Layout und Design

1. Was ist das 20H Prinzip?

In Leiterplattenlayout und Design, Das 20H-Prinzip bezieht sich auf den Abstand zwischen der Leistungsschicht und der Bodenschicht, um 20H zu schrumpfen, und H stellt den Abstand zwischen der Leistungsschicht und der Bodenschicht dar.

Natürlich ist es auch, um den Kantenstrahlungseffekt zu unterdrücken. Elektromagnetische Störungen werden am Rand der Platine nach außen abgestrahlt. Die Leistungsschicht wird zurückgezogen, so dass das elektrische Feld nur innerhalb der Erdungsschicht geleitet wird, was die EMV effektiv verbessert. Wenn Sie um 20H schrumpfen, können Sie 70% des elektrischen Feldes auf die Bodenkante begrenzen; Wenn Sie um 100H schrumpfen, können Sie 98% des elektrischen Feldes begrenzen.

Wir verlangen, dass die Erdungsebene größer als die Energie- oder Signalschicht ist, was vorteilhaft ist, um externe Strahlungsstörungen zu verhindern und die externen Störungen zu sich selbst abzuschirmen. Im Allgemeinen kann im PCB-Design das Schrumpfen der Leistungsschicht um 1mm von der Bodenschicht im Grunde das 20H-Prinzip erfüllen.

2. Wie spiegelt man das 3W-Prinzip und das 20H-Prinzip im PCB-Design wider?

Erstens spiegelt sich das 3W-Prinzip leicht im PCB-Design wider. Stellen Sie sicher, dass der Mittelabstand zwischen der Leiterbahn und der Leiterbahn 3-mal die Linienbreite beträgt, z. B. die Linienbreite der Leiterbahn 6-mils.

Um also das 3W-Prinzip zu erfüllen, setzen Sie die Line-to-Line-Regel in Allegro auf 12mil. Der Abstand in der Software dient dazu, den Rand-zu-Rand-Abstand zu berechnen.

Was sind die Probleme beim PCB-Design

Schematische Darstellung des 3W Prinzips in PCB

Zweitens das 20H-Prinzip. Im PCB-Design müssen wir, um das 20H-Prinzip zu reflektieren, im Allgemeinen die Leistungsschicht um 1mm von der Bodenschicht schrumpfen, wenn die ebene Schicht geteilt wird.

Stanzen Sie dann einen Abschirmgrund über Loch auf das 1mm innere Schrumpfband, 150mil eins,

Was sind die Probleme beim PCB-Design

Schematische Darstellung des 20H Prinzips in PCB

3. Was sind die Arten von Signaldrähten in PCB und was sind die Unterschiede?

Es gibt zwei Arten von Signalleitungen in PCB, eine ist Microstrip-Linie und die andere ist Strip-Linie.

Die Microstrip-Linie ist eine Streifenlinie, die auf der Oberflächenschicht (Microstrip) verläuft und an der Oberfläche der Leiterplatte befestigt ist. Wie in der Abbildung unten gezeigt, ist der blaue Teil der Leiter, der grüne Teil das isolierende Dielektrikum der Leiterplatte und der blaue Block darauf ist Microstrip-Linie. Da eine Seite der Mikrostreifenleitung in der Luft ausgesetzt ist, kann sie Strahlung bilden oder durch umgebende Strahlung gestört werden, und die andere Seite ist an dem isolierenden Dielektrikum der Leiterplatte befestigt, so dass ein Teil des elektrischen Feldes, das durch sie gebildet wird, in der Luft verteilt wird, und der andere Teil im Isoliermedium der Leiterplatte verteilt ist. Aber die Signalübertragungsgeschwindigkeit in der Microstrip-Linie ist schneller als die Signalübertragungsgeschwindigkeit in der Stripline, was sein herausragender Vorteil ist.

What are the problems in PCB-Design

Abbildung Mikrostreifen-Linienschema

Stripline: Die Stripline/Double Stripline, die in die innere Schicht (Stripline/Double Stripline) geht und in der Leiterplatte vergraben ist. Der blaue Teil ist der Leiter, der grüne Teil ist das isolierende Dielektrikum der Leiterplatte, und der Streifen ist der Streifen, der zwischen den beiden Leiterschichten eingebettet ist. Geformter Draht. Da die Streifenlinie zwischen zwei Leiterschichten eingebettet ist, wird ihr elektrisches Feld zwischen den beiden Leitern (Ebenen) verteilt, die sie umgeben, und es wird weder Energie ausstrahlen noch durch externe Strahlung gestört. Da es jedoch von dielektrischen Materialien umgeben ist (die dielektrische Konstante ist größer als 1), ist die Signalübertragungsgeschwindigkeit in der Stripline langsamer als in der Mikrostreifenleitung.

Was sind die Probleme beim PCB-Design

Schematische Darstellung der Stripline

Viertens, was EMV genannt wird

EMV ist die Abkürzung für Electro Magnetic Compatibility, was als elektromagnetische Verträglichkeit übersetzt wird, die sich auf die Fähigkeit eines Geräts oder Systems bezieht, normal in seiner elektromagnetischen Umgebung zu arbeiten und keine Unfähigkeit darstellt, elektromagnetischen Störungen in der Umgebung standzuhalten.

Die elektromagnetische Verträglichkeit des Sensors bezieht sich auf die Anpassungsfähigkeit des Sensors in der elektromagnetischen Umgebung, die Fähigkeit, seine inhärente Leistung beizubehalten und die spezifizierten Funktionen zu erfüllen. Es enthält zwei Anforderungen: Einerseits kann die elektromagnetische Störung, die durch den Sensor in der Umgebung im normalen Betriebsprozess erzeugt wird, eine bestimmte Grenze nicht überschreiten; Andererseits muss der Sensor ein gewisses Maß an Immunität gegen elektromagnetische Störungen in der Umgebung aufweisen.

5. Was sind die Entwurfsmethoden, um zwischen analoger Masse und digitaler Masse im PCB-Design zu unterscheiden?

Im Allgemeinen gibt es mehrere Möglichkeiten, mit analoger Masse und digitaler Masse umzugehen:

? Direkt trennen, Verbinden Sie die Masse des digitalen Bereichs als DGND im Schaltplan, und die Masse des Analogbereichs als AGND anschließen, und dann die Grundebene in die Leiterplatte in die digitale Masse und die analoge Masse, und den Abstand erhöhen;

? Verwenden Sie magnetische Perlen, um zwischen digitaler Masse und analoger Masse zu verbinden;

? Verbinden Sie die digitale Masse und die analoge Masse mit einem Kondensator und verwenden Sie das Prinzip, den Gleichstrom durch den Kondensator zu blockieren;

? Die digitale Masse und die analoge Masse sind durch Induktivität verbunden, und die Induktivität variiert von uH zu Dutzenden von uH;

? Ein Null-Ohm-Widerstand wird zwischen der digitalen Masse und der analogen Masse angeschlossen.

Zusammenfassend trennt der Kondensator den Gleichstrom und verursacht die schwimmende Masse. Wenn der Kondensator nicht an DC angeschlossen ist, verursacht dies Druckunterschiede und statische Stromakkumulation, die Ihre Hände taub machen, wenn Sie das Gehäuse berühren. Wenn der Kondensator und die Magnetkugeln parallel verbunden sind, ist dies überflüssig, da die Magnetkugeln hindurchgehen und der Kondensator ungültig ist. Wenn sie in Reihe verbunden sind, sind sie unscheinbar.

Der Induktor hat ein großes Volumen, viele Streuparameter, instabile Eigenschaften, schlechte Kontrolle der diskreten Verteilungsparameter und großes Volumen. Induktivität ist auch eine Notch, LC Resonanz (verteilte Kapazität), die spezielle Auswirkungen auf das Rauschen hat.

Der äquivalente Schaltkreis der Magnetkugel entspricht einer Bandabweichungsfalle, die das Rauschen nur bei einer bestimmten Frequenz unterdrückt. Wenn das Rauschen nicht vorhergesagt werden kann, wie wählt man das Modell aus. Darüber hinaus ist die Frequenz des Rauschens nicht unbedingt fest, so dass die magnetische Perle keine gute Wahl ist. s Wahl.

Der 0-Ohm-Widerstand entspricht einem sehr schmalen Strompfad, der den Schleifenstrom effektiv begrenzen und Rauschen unterdrücken kann. Widerstand hat eine Dämpfungseffekt in allen Frequenzbändern (0-ohm Widerstand hat auch Impedanz), die stärker als magnetische Perlen ist.

Kurz gesagt, der Schlüssel ist, die analoge Masse und die digitale Masse an einem Punkt zu erden. Es wird empfohlen, verschiedene Arten von Erdungen mit 0-Ohm-Widerständen anzuschließen; Magnetperlen verwenden, wenn Hochfrequenzgeräte in die Stromversorgung eingeführt werden; Verwendung von kleinen Kondensatoren zur Kopplung von Hochfrequenzsignalleitungen; Verwenden Sie Induktivitäten für Hoch- und Niederfrequenzanwendungen.