Diseño electrónico - Cómo optimizar el EMC del diseño de PCB

La compatibilidad electromagnética se refiere a la capacidad de los dispositivos electrónicos para trabajar de manera coordinada y efectiva en diversos entornos electromagnéticos. El objetivo del diseño de compatibilidad electromagnética es permitir que los dispositivos electrónicos inhiban todo tipo de interferencias externas y hagan que los dispositivos electrónicos funcionen correctamente en un entorno electromagnético específico, reduciendo al mismo tiempo las interferencias electromagnéticas de los propios dispositivos electrónicos a otros dispositivos electrónicos. ¿Pero, ¿ cómo se puede lograr este objetivo? Los siguientes son consejos sobre cómo optimizar el diseño de compatibilidad electromagnética del diseño de pcb.

1. elija un ancho de línea razonable

Debido a que la interferencia de impacto de la corriente instantánea en la línea de impresión es causada principalmente por la inducción de la línea de impresión, el coeficiente de inducción de la línea de impresión debe reducirse al mínimo. La inducción del cable impreso es proporcional a su longitud y inversa a su anchura, por lo que el cable corto y preciso es propicio para inhibir la interferencia.

Los cables de señal de los cables de reloj, los conductores de filas o los conductores de autobuses suelen llevar una gran corriente instantánea y los cables impresos deben ser lo más cortos posible. Para los circuitos de componentes separados, el ancho del cable impreso es de aproximadamente 1,5 mm, lo que puede cumplir plenamente los requisitos; Para circuitos integrados, el ancho de la línea de impresión se puede elegir entre 0,2 mm y 1,0 mm.

2. adoptar la estrategia de cableado correcta

El uso de un cableado igual puede reducir la inducción mutua del cable, pero la inducción mutua y la capacidad de distribución entre los cables aumentarán. Si el diseño lo permite, es mejor usar una estructura de cableado en forma de cuadrícula. El método específico es cableado horizontal de un lado de la placa impresa y cableado horizontal del otro lado de la placa impresa. Luego se conecta con el agujero metálico en el agujero cruzado. Para frenar la conversación cruzada entre los conductores de la placa de circuito impreso, al diseñar el cableado, se debe tratar de evitar el cableado como las largas distancias, extender la distancia entre los cables tanto como sea posible y tratar de no cruzar el cable de señal con el cable de tierra y el cable de alimentación. La colocación de líneas de impresión fundamentadas entre algunas líneas de señal muy sensibles a la interferencia puede inhibir eficazmente la conversación cruzada. Para evitar la radiación electromagnética cuando las señales de alta frecuencia pasan por las líneas impresas, también se deben prestar atención a los siguientes puntos al cableado de las placas de circuito impreso:

(1) minimizar la discontinuidad de los cables impresos. Por ejemplo, el ancho del cable no debe cambiar repentinamente y el ángulo del cable debe ser superior a 90 grados para prohibir el cableado circular.

(2) es más probable que el cable de la señal del reloj produzca interferencia de radiación electromagnética. Al cableado, el cable debe estar cerca del Circuito de tierra y el conductor debe estar cerca del conector.

(3) los conductores de autobuses deben estar cerca de los autobuses a conducir. Para aquellos cables que salgan de la placa de circuito impreso, el conductor debe estar al lado del conector.

(4) el cableado del bus de datos debe sujetar un cable de tierra de señal entre cada dos cables de señal. Es mejor colocar el circuito de tierra junto al cable de dirección menos importante, ya que este último suele llevar corriente de alta frecuencia.

(5) al colocar circuitos lógicos de alta, media y baja velocidad en la placa de impresión, el equipo debe organizarse de la manera mostrada en la figura 1.

3. supresión de la interferencia reflexiva

Para frenar las interferencias reflectantes que se producen en los terminales de las líneas impresas, además de las necesidades especiales, la longitud de las líneas impresas debe reducirse en la medida de lo posible y se deben utilizar circuitos lentos. Si es necesario, se puede agregar una coincidencia de terminales, es decir, una resistencia de coincidencia de la misma resistencia al final de la línea de transmisión para conectar a tierra y los terminales de alimentación. Según la experiencia, para los circuitos ttl generalmente más rápidos, cuando la longitud de la línea impresa supera los 10 cm, se deben tomar medidas de emparejamiento de terminales. El valor de resistencia de la resistencia de emparejamiento se determinará en función del valor máximo de la corriente de conducción de salida y la corriente absorbida del circuito integrado.

4. adoptar la estrategia de cableado de línea de señal diferencial en el proceso de diseño de la placa de circuito

Los pares de señales diferenciales con un cableado muy apretado también se acoplarán estrechamente entre sí. Este acoplamiento mutuo reducirá las emisiones del emi. Por lo general (y por supuesto, hay algunas excepciones) las señales diferenciales también son señales de alta velocidad, por lo que generalmente se aplican las reglas de diseño de alta velocidad. Esto es especialmente cierto para el enrutamiento de señales diferenciales, especialmente cuando se diseñan líneas de señal para líneas de transmisión. Esto significa que debemos diseñar cuidadosamente el cableado de la línea de señal para garantizar que la resistencia característica de la línea de señal sea continua y constante a lo largo de la línea de señal.

En el proceso de diseño y cableado del par diferencial, esperamos que las dos líneas de PCB en el par diferencial sean exactamente las mismas. Esto significa que en la aplicación práctica, se debe hacer todo lo posible para garantizar que las líneas de PCB en el par diferencial tengan exactamente la misma resistencia y que la longitud del cableado sea exactamente la misma. Las líneas de PCB diferenciales suelen estar cableadas en parejas y la distancia entre ellas se mantiene sin cambios en cualquier posición a lo largo de la línea en la dirección opuesta. En circunstancias normales, la colocación y el cableado de los pares diferenciales siempre son lo más cercanos posible.