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Diseño electrónico - Cómo evitar el impacto negativo de la ranura en el EMI en el diseño de PCB

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Diseño electrónico - Cómo evitar el impacto negativo de la ranura en el EMI en el diseño de PCB

Cómo evitar el impacto negativo de la ranura en el EMI en el diseño de PCB

2021-10-15
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Author:Downs

La formación de ranuras en el proceso de diseño de PCB incluye:

Ranuras causadas por la División de la fuente de alimentación o el plano de tierra; Cuando hay muchas fuentes de alimentación diferentes o tierra en el tablero de pcb, generalmente es imposible asignar un plano completo a cada red de alimentación y red de tierra. La práctica habitual es dividir la fuente de alimentación o la tierra en uno o más planos. Las ranuras se forman entre diferentes segmentos en el mismo plano.

Los agujeros a través son demasiado densos para formar ranuras (los agujeros a través incluyen almohadillas y agujeros); Cuando el agujero a través atraviesa la formación o la capa de alimentación sin conexión eléctrica, se debe dejar algún espacio alrededor del agujero a través para el aislamiento eléctrico; Sin embargo, cuando el agujero está demasiado cerca, el anillo de aislamiento se superpone para formar una ranura.

Placa de circuito impreso

La influencia de las ranuras dobles en el rendimiento de compatibilidad electromagnética de la versión PCB

La ranura tiene un cierto impacto en el rendimiento EMC de la placa de pcb, que puede ser negativo o positivo. En primer lugar, necesitamos entender la distribución de la corriente superficial de las señales de alta velocidad y las señales de baja velocidad. A baja velocidad, la corriente fluye a lo largo del camino de la resistencia. Como se muestra en la siguiente imagen, cuando la corriente de baja velocidad fluye de A a b, su señal de retorno regresa del plano de tierra a la fuente de alimentación. En este punto, la distribución de la corriente superficial es muy amplia.

A alta velocidad, la inducción en la ruta de retorno de la señal superará la resistencia. La señal de retorno de alta velocidad fluirá a lo largo del camino de la resistencia. En este momento, la distribución de la corriente superficial es muy estrecha, y la señal de retorno se concentra en el arnés debajo del cable de señal.

Cuando existen circuitos incompatibles en el pcb, el plano de puesta a tierra debe establecerse de acuerdo con diferentes tensiones de alimentación, señales digitales y analógicas, señales de alta y baja velocidad, señales de alta y baja corriente. La distribución de las señales de retorno de alta y baja velocidad dadas anteriormente se puede entender fácilmente, y la separación puede evitar apilamiento.

El rey de las señales de retorno de los circuitos incompatibles y evita el acoplamiento de la resistencia pública a la tierra.

Sin embargo, tanto la señal de alta velocidad como la señal de baja velocidad causan muchos problemas graves cuando el cable de señal pasa por la ranura en el plano de la fuente de alimentación o en el plano del suelo, incluyendo:

Aumentar el área del Circuito de corriente y aumentar la inducción del circuito para que la forma de onda de salida sea fácil de oscilar;

Para las líneas de señal de alta velocidad que requieren un estricto control de resistencia y cableado de acuerdo con el modelo de línea de banda, el modelo de línea de banda se destruirá debido a la ranura en los planos superior e inferior o superior e inferior, lo que dará lugar a problemas graves de continuidad de la resistencia e integridad de la señal.

Aumentar la emisión de radiación al espacio y, al mismo tiempo, ser vulnerable a la interferencia del campo magnético espacial;

La caída de tensión de alta frecuencia en el inductor de anillo constituye una fuente de radiación de modo común, que se genera a través de cables externos.

Aumentar la posibilidad de comentarios cruzados de señales de alta frecuencia con otros circuitos en la placa (figura a continuación).

Diseño de PCB para el procesamiento de ranuras

El tratamiento de las ranuras debe seguir los siguientes principios:

Para las líneas de señal de alta velocidad que requieren un estricto control de resistencia, la vía está estrictamente prohibida de cruzar la línea divisoria para evitar la discontinuidad de la resistencia y los graves problemas de integridad de la señal;

Cuando hay un circuito incompatible en el tablero de pcb, se debe realizar una separación de tierra, pero la separación de tierra no debe hacer que la línea de señal de alta velocidad pase por la línea divisoria, ni debe hacer que la línea de señal de baja velocidad pase por la línea divisoria.

Cuando el cable pasa por la ranura, es inevitable conectar el cable del puente.

Los conectores no deben colocarse en intersecciones estratigráficas. Si hay una gran diferencia de potencial eléctrico entre los puntos a y B en la formación en la imagen, puede producirse radiación de modo común a través de cables externos.

En el diseño de PCB de conectores de alta densidad, a menos que haya requisitos especiales, generalmente se debe garantizar que haya una red de puesta a tierra alrededor de cada pin, y la red de puesta a tierra también se puede organizar uniformemente cuando el pin está diseñado para garantizar la continuidad del plano de puesta a tierra y evitar la generación de ranuras.