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En la consideración del diseño EMC de los pcb, lo primero que implica es la configuración de la capa; El número de capas de la placa única se compone del número de capas de energía, capas de conexión y capas de señal; En el diseño EMC del producto, además de la selección de componentes y el diseño de circuitos, un buen diseño de PCB también es un factor muy importante.
La clave del diseño de PCB EMC es minimizar el área de retorno para que la ruta de retorno fluya en la dirección de nuestro diseño. El diseño de la capa es la base del pcb. ¿¿ cómo hacer un buen trabajo en el diseño de la capa de PCB para lograr el mejor efecto EMC de los pcb?
Concepto de diseño de la capa de pcb:
El núcleo de la idea de planificación y diseño de EMC apilado con PCB es planificar racionalmente la ruta de retorno de la señal y minimizar el área de retorno de la señal en la capa reflectante de la placa única, lo que puede compensar o minimizar el flujo magnético.
Capa de espejo de placa única
La capa espejo es una capa plana completa cubierta de cobre (capa de alimentación, formación de conexión) adyacente a la capa de señal en el interior del pcb. Tiene las siguientes funciones:
Reducir el ruido de retorno: la capa espejo puede proporcionar una ruta de baja resistencia para el retorno de la capa de señal, especialmente cuando hay un gran flujo de corriente en el sistema de distribución, el papel de la capa espejo es más obvio.
Reducción del ime: la presencia de capas espejo reduce el área del circuito cerrado formado por la señal y el retorno, y reduce el ime;
Reducir la conversación cruzada: ayuda a controlar los problemas de conversación cruzada entre los rastros de CITIC en los circuitos digitales de alta velocidad. Al cambiar la altura de la línea de señal y la capa del espejo, se puede controlar la conversación cruzada entre las líneas de señal. Cuanto menor sea la altura, menor será la conversación cruzada;
Control de resistencia: evitar el reflejo de la señal.
Selección de la capa espejo
Tanto el plano de alimentación como el plano de tierra se pueden utilizar como planos de referencia, lo que tiene un cierto efecto de blindaje en el cableado interno;
Relativamente hablando, el plano de Potencia tiene una alta resistencia característica y una gran diferencia de potencial eléctrico con el nivel de referencia, y la interferencia de alta frecuencia en el plano de potencia es relativamente grande;
Desde el punto de vista del blindaje, el plano de puesta a tierra generalmente está conectado a tierra y se utiliza como punto de referencia del nivel de referencia, y su efecto de blindaje es mucho mejor que el plano de alimentación;
Al seleccionar el plano de referencia, se debe dar prioridad al plano del suelo, seguido del plano de la fuente de alimentación.
Principio de eliminación del flujo magnético:
Según la ecuación de maxwell, todas las interacciones eléctricas y magnéticas entre cargadores o corrientes discretas se transmiten a través de la región intermedia entre ellos, ya sea que la región intermedia sea un vacío o una materia física. En una placa de circuito impreso, el flujo magnético siempre se propaga en la línea de transmisión. Si la ruta de retorno de radiofrecuencia es paralela a la ruta de señal correspondiente, el flujo magnético en la ruta de retorno y el flujo de luz en la ruta de señal están en la dirección opuesta, y se superponen entre sí. Se obtuvo el efecto de eliminación de flujo.
La esencia de la eliminación del flujo magnético es el control de la ruta de retorno de la señal.
Cuando la corriente fluye a través del cable, se produce un campo magnético alrededor del cable, y la dirección del campo magnético está determinada por las reglas de la mano derecha.
Cuando hay dos cables paralelos que se acercan entre sí, como se muestra en la siguiente imagen, la corriente de un cable sale y la corriente de otro entra. si la corriente que fluye a través de estos dos cables es la corriente de señal y su corriente de retorno, entonces estas dos corrientes son iguales en tamaño y en la dirección opuesta, Por lo tanto, sus campos magnéticos son iguales en tamaño y en la dirección opuesta, por lo que pueden compensarse mutuamente.
El principio específico es: hay un plano completo de tierra (blindaje) debajo de la superficie del componente y la superficie de soldadura; Trate de evitar que dos capas de señal sean directamente adyacentes; Todas las capas de señal deben ser lo más adyacentes posible al plano de tierra; Señales clave como Alta frecuencia, alta velocidad, reloj, etc. la capa de cableado debe tener un plano de tierra adyacente.
Diseño de la capa de PCB
