Tecnología de PCB - Resumen de la experiencia en el diseño y cableado de placas de PCB de radiofrecuencia para teléfonos móviles

El diseño de placas de circuito de radiofrecuencia (rf) se describe a menudo como un "arte negro" porque todavía hay muchas incertidumbres en teoría, pero esta opinión es solo parcialmente correcta. El diseño de las placas de circuito de radiofrecuencia también tiene muchas leyes que se pueden seguir y no deben ser ignoradas.

Sin embargo, en el diseño real, la verdadera habilidad práctica es cómo comprometer estas directrices y normas cuando no se pueden implementar con precisión debido a diversas restricciones de diseño. Por supuesto, hay muchos temas importantes de diseño de radiofrecuencia que vale la pena discutir, incluyendo emparejamiento de resistencia e resistencia, materiales aislantes y laminados, longitud de onda y ondas estacionarias, por lo que estos tienen un gran impacto en EMC y EMI de teléfonos móviles. Se resumen las condiciones que deben cumplirse al diseñar el diseño de radiofrecuencia:

1.1 separe el amplificador de radiofrecuencia de alta potencia (hpa) del amplificador de bajo ruido (lna) en la medida de lo posible. En pocas palabras, mantenga el circuito emisor de radiofrecuencia de alta potencia alejado del circuito receptor de radiofrecuencia de baja potencia. El teléfono móvil tiene muchas funciones y componentes, pero el espacio de PCB es muy pequeño. Al mismo tiempo, teniendo en cuenta los límites más altos del proceso de diseño de cableado, todos estos requisitos para las habilidades de diseño son relativamente altos. En este momento, es posible que sea necesario diseñar un PCB de cuatro a seis capas para que funcionen alternativamente, en lugar de Al mismo tiempo. Los circuitos de alta potencia a veces incluyen amortiguadores de radiofrecuencia y osciladores controlados por tensión (vco). Asegúrese de que el área de alta potencia del PCB tenga al menos una pieza entera de tierra, preferiblemente sin agujeros. Por supuesto, cuanto más cobre, mejor. Las señales analógicas sensibles deben mantenerse lo más alejadas posible de las señales digitales de alta velocidad y las señales de radiofrecuencia.

1.2 las zonas de diseño se pueden dividir en zonas físicas y zonas eléctricas. La zonificación física implica principalmente el diseño, la dirección y el blindaje de los componentes; Las zonas eléctricas pueden seguir descomponiéndose en zonas para distribución, cableado de radiofrecuencia, circuitos y señales sensibles y puesta a tierra.

1.2.1 discutimos el tema de la zonificación física. El diseño de los componentes es la clave para lograr un buen diseño de radiofrecuencia. La técnica más eficaz es fijar primero el componente a la ruta de radiofrecuencia y ajustar su dirección para minimizar la longitud de la ruta de radiofrecuencia, mantener la entrada alejada de la salida y, en la medida de lo posible, separar el circuito de alta potencia del Circuito de baja potencia.

El método más eficaz de apilamiento de placas de circuito es colocar el plano principal de tierra (suelo principal) en la segunda capa debajo de la capa superficial y cableado el mayor número posible de líneas de radiofrecuencia en la capa superficial. Minimizar el tamaño de los agujeros en la ruta de radiofrecuencia no solo puede reducir la inducción de la ruta, sino también reducir los puntos de soldadura virtuales en el suelo principal y reducir las posibilidades de fuga de energía de radiofrecuencia a otras áreas del laminado. En el espacio físico, un circuito lineal como un amplificador multinivel suele ser suficiente para aislar varias áreas de radiofrecuencia entre sí, pero los duplexores, mezcladores y amplificadores / mezcladores de frecuencia intermedia siempre tienen múltiples radiofrecuencias / if. Las señales interfieren entre sí, por lo que hay que tener cuidado de minimizar este impacto.

1.2.2 los rastros de radiofrecuencia y frecuencia intermedia deben cruzarse en la medida de lo posible y estar fundamentados entre ellos en la medida de lo posible. La ruta de radiofrecuencia correcta es muy importante para el rendimiento de toda la placa de circuito impreso, por lo que el diseño de los componentes suele ocupar la mayor parte del tiempo en el diseño de la placa de circuito impreso del teléfono móvil. En el diseño de la placa de circuito impreso de teléfono móvil, por lo general, el circuito de amplificador de bajo ruido se puede colocar en un lado de la placa de circuito impreso, el amplificador de alta potencia se puede colocar en el otro lado y finalmente se conecta al extremo de radiofrecuencia y al procesamiento de Banda base del mismo lado a través de un duplexor. En la antena al final del equipo. Se necesitan algunas técnicas para garantizar que el agujero directo no transmita energía de radiofrecuencia de un lado de la placa al otro. Una técnica común es el uso de agujeros ciegos en ambos lados. Al colocar los agujeros rectos en áreas sin interferencia de radiofrecuencia a ambos lados de la placa de pcb, se pueden minimizar los efectos adversos de los agujeros rectos. A veces es imposible garantizar un aislamiento adecuado entre varios bloques de circuitos. En este caso, es necesario considerar el uso de blindaje metálico para bloquear la energía de radiofrecuencia en la región de radiofrecuencia. La cubierta metálica debe soldarse al suelo y debe conservarse con los componentes. La distancia adecuada, por lo que es necesario ocupar un valioso espacio de placas de pcb. Es muy importante garantizar la integridad de la cubierta de blindaje en la medida de lo posible. El cable de señal digital que entra en la cubierta de blindaje metálico debe dirigirse a la capa interior en la medida de lo posible, y la capa de PCB debajo de la capa de cableado debe ser preferiblemente la formación de tierra. El cable de señal de radiofrecuencia se puede sacar de la pequeña brecha en la parte inferior del blindaje metálico y de la capa de cableado en la brecha de puesta a tierra, pero la mayor cantidad de puesta a tierra alrededor de la brecha es posible, y la puesta a tierra en diferentes capas se puede conectar a través de múltiples agujeros.

1.2.3 también es muy importante un desacoplamiento adecuado y eficaz de la Potencia del chip. Muchos chips de radiofrecuencia con circuitos lineales integrados son muy sensibles al ruido de potencia. Por lo general, cada chip requiere un máximo de cuatro condensadores y un inductor de aislamiento para asegurarse de que todo el ruido de potencia se filtra. Los circuitos integrados o amplificadores suelen tener una salida de fuga abierta, por lo que es necesario subir y bajar los inductores para proporcionar una carga de radiofrecuencia de alta resistencia y una fuente de alimentación de corriente continua de baja resistencia. El mismo principio es adecuado para desacoplar la fuente de alimentación en el lado de la bobina de inducción. Algunos chips requieren múltiples fuentes de alimentación para funcionar, por lo que es posible que necesite de dos a tres grupos de condensadores e inductores para desacoplarse por separado. Los inductores rara vez se conectan en paralelo, ya que esto forma transformadores huecos y provoca interferencias mutuas. Señales, por lo que la distancia entre ellas debe ser al menos igual a la altura de uno de los dispositivos, o dispuestas en ángulo recto para minimizar su inducción mutua.

1.2.4 los principios de la zonificación eléctrica suelen ser los mismos que los de la zonificación física, pero también contienen algunos otros factores. Algunos componentes del teléfono utilizan diferentes tensiones de funcionamiento y son controlados por software para prolongar la vida útil de la batería. Esto significa que el teléfono necesita ejecutar varias fuentes de alimentación, lo que plantea más problemas para el aislamiento. La fuente de alimentación se introduce habitualmente desde el conector y se desacopla inmediatamente para filtrar cualquier ruido del exterior de la placa de circuito, que luego se distribuye después de pasar por un grupo de interruptores o reguladores. La corriente continua de la mayoría de los circuitos en la placa de circuito impreso del teléfono móvil es muy pequeña, por lo que el ancho del rastro generalmente no es un problema. Sin embargo, las líneas de alta corriente lo más anchas posible deben ser cableadas por separado para la fuente de alimentación del amplificador de alta potencia para minimizar la caída de tensión de transmisión. Para evitar la pérdida excesiva de corriente, se necesitan varios agujeros para transmitir la corriente de una capa a otra. Además, si no se puede desacoplar completamente en el pin de alimentación del amplificador de alta potencia, el ruido de alta potencia irradiará toda la placa de circuito y causará varios problemas. La puesta a tierra de los amplificadores de alta potencia es fundamental y generalmente es necesario diseñar un blindaje metálico para ellos. en la mayoría de los casos, también es fundamental garantizar que la salida de radiofrecuencia esté alejada de la entrada de radiofrecuencia. Esto también se aplica a amplificadores, amortiguadores y filtros. En el peor de los casos, pueden tener oscilaciones autoexcitadas si las salidas de los amplificadores y amortiguadores se retroalimentan a sus entradas en las fases y amplitudes adecuadas. En el mejor de los casos, podrán funcionar de manera estable en cualquier condición de temperatura y tensión. De hecho, pueden volverse inestables y agregar ruido y señales de intermodal a las señales de radiofrecuencia. Si la línea de señal RF debe volver a la salida desde el extremo de entrada del filtro, esto puede dañar gravemente las características de paso de banda del filtro. Para obtener un buen aislamiento entre la entrada y la salida, primero se debe colocar el suelo alrededor del filtro, y luego se debe colocar el suelo en la zona inferior del filtro y conectarse al suelo principal alrededor del filtro. Esta es también una buena manera de mantener el cable de señal que necesita pasar por el filtro lo más alejado posible del pin del filtro.

Además, la puesta a tierra en varios puntos de toda la placa debe ser muy cuidadosa, de lo contrario se introducirán canales de acoplamiento. A veces puede optar por usar un solo extremo o equilibrar el cable de señal de radiofrecuencia. Los principios de interferencia cruzada y EMC / emi también se aplican aquí. Si se encadenan correctamente, las líneas de señal de radiofrecuencia equilibradas pueden reducir el ruido y la interferencia cruzada, pero su resistencia suele ser alta y deben mantener un ancho de línea razonable para obtener una fuente de señal coincidente, una línea y una resistencia a la carga. El cableado real puede tener algunas dificultades. El amortiguador se puede utilizar para mejorar el efecto de aislamiento, ya que puede dividir la misma señal en dos partes y para accionar diferentes circuitos, especialmente los osciladores locales pueden requerir un amortiguador para accionar múltiples mezcladores. Cuando el mezclador alcance el Estado de aislamiento de modo común a la frecuencia de radiofrecuencia, no funcionará correctamente. El amortiguador puede aislar bien los cambios de resistencia en diferentes frecuencias para que los circuitos no interfieran entre sí. La zona de amortiguación es muy útil para el diseño. Pueden seguir el circuito que necesita ser impulsado, por lo que la trayectoria de salida de alta potencia es muy corta. Debido a que el nivel de señal de entrada de los amortiguadores es relativamente bajo, no son fáciles de interferir con otras señales en el tablero. Los circuitos causan interferencias. Los osciladores controlados por tensión (vco) pueden convertir el voltaje cambiante en una frecuencia cambiante. Esta función se utiliza para el cambio de canal de alta velocidad, pero también convierten el ruido de seguimiento en el voltaje de control en pequeños cambios de frecuencia, lo que hace que la señal RF aumente el ruido.

1.2.5 para garantizar que el ruido no aumente, hay que tener en cuenta los siguientes aspectos: en primer lugar, el ancho de banda esperado de la línea de control puede estar entre DC y 2mhz, y es casi imposible eliminar este ruido de banda ancha filtrando; En segundo lugar, la línea de control vco suele formar parte del Circuito de retroalimentación que controla la frecuencia. Puede introducir ruido en muchos lugares, por lo que las líneas de control de vco deben manejarse con mucho Cuidado. Asegúrese de que el suelo debajo del rastro de radiofrecuencia es sólido y que todos los componentes están firmemente conectados al suelo principal y aislados de otros rastros que pueden causar ruido. Además, es necesario asegurarse de que la fuente de alimentación del vco ha sido completamente desacoplada. Debido a que la salida de radiofrecuencia del vco suele ser un nivel relativamente alto, la señal de salida del vco puede interferir fácilmente con otros circuitos, por lo que se debe prestar especial atención al vco. De hecho, el vco suele colocarse al final de la zona de radiofrecuencia y a veces requiere un blindaje metálico. El circuito de resonancia (uno para emisores y otro para receptores) está relacionado con el vco, pero también tiene sus propias características. En pocas palabras, el circuito de resonancia es un circuito de resonancia paralelo con diodos condensadores que ayuda a establecer la frecuencia de funcionamiento del vco y modular la voz o los datos en señales de radiofrecuencia. Todos los principios de diseño de vco también son aplicables a los circuitos de resonancia. Debido a que los circuitos de resonancia contienen un número considerable de componentes, tienen una amplia zona de distribución en la placa y suelen funcionar a frecuencias de radiofrecuencia muy altas, los circuitos de resonancia suelen ser muy sensibles al ruido. Las señales suelen estar dispuestas en los pines adyacentes del chip, pero estos pines de señal deben trabajar con inductores y condensadores relativamente grandes, lo que a su vez requiere que estos inductores estén muy cerca de los condensadores y se conecten de nuevo al circuito de control sensible al ruido. No es fácil hacerlo.

El amplificador de control automático de ganancia (agc) también es un lugar propenso a problemas, tanto el circuito emisor como el circuito receptor tendrán un amplificador agc. Los amplificadores AGC suelen ser eficaces para filtrar el ruido, pero debido a que los teléfonos móviles tienen la capacidad de procesar cambios rápidos en la intensidad de las señales enviadas y recibidas, los circuitos AGC necesitan tener un ancho de banda bastante amplio, lo que facilita la introducción del ruido de los amplificadores AGC en algunos circuitos clave. El diseño del circuito AGC debe ajustarse a las buenas técnicas de diseño del circuito analógico, que están relacionadas con el pin de entrada del amplificador operativo corto y la ruta de retroalimentación corta, ambas alejadas de los rastros de señal digital de radiofrecuencia, if o alta velocidad. Del mismo modo, una buena puesta a tierra también es esencial, y la fuente de alimentación del chip debe desacoplarse bien. Si es necesario transportar el cable del Presidente en el extremo de entrada o salida, es mejor operar en el extremo de salida. Por lo general, la resistencia de la salida es mucho menor y no es fácil causar ruido. Por lo general, cuanto mayor sea el nivel de señal, más fácil será introducir ruido en otros circuitos. En todos los diseños de pcb, es un principio común mantener los circuitos digitales lo más alejados posible de los circuitos analógicos, lo que también se aplica a los diseños de rfpcb. La puesta a tierra simulada pública suele ser tan importante como la puesta a tierra utilizada para bloquear y separar las líneas de señal. Por lo tanto, en las primeras etapas del diseño, una planificación cuidadosa, un diseño reflexivo de los componentes y una evaluación exhaustiva del diseño * son muy importantes. El RF también debe utilizar el mismo método para alejar la línea de las líneas analógicas y algunas señales digitales muy críticas. Todos los rastros, almohadillas y componentes de radiofrecuencia deben llenarse de cobre de tierra en la medida de lo posible y conectarse a la tierra principal en la medida de lo posible. Si los rastros de radiofrecuencia deben pasar por los cables de señal, intente conectar una capa de tierra al suelo principal a lo largo de los rastros de radiofrecuencia entre ellos. Si no es posible, asegúrese de que están cruzados. Esto minimiza el acoplamiento capacitivo. Al mismo tiempo, coloque el mayor número posible de puntos de tierra alrededor de cada rastro de radiofrecuencia y conecte a la tierra principal. Además, minimizar la distancia entre los rastros paralelos de radiofrecuencia puede minimizar el acoplamiento inductor. Cuando el plano sólido de puesta a tierra se coloca directamente debajo de la primera capa de la superficie, el efecto de aislamiento es el mejor, aunque también funcionan otros métodos cuidadosamente diseñados. en cada capa de la placa de pcb, se coloca el mayor número posible de puesta a tierra y se conecta al suelo principal. Coloque el rastro lo más cerca posible para aumentar el número de dibujos de la capa de señal interna y la capa de distribución, y ajuste adecuadamente el rastro para que el dibujo de aislamiento a través del agujero de la conexión a tierra pueda colocarse en la superficie. Se debe evitar la puesta a tierra libre en todas las capas del pcb, ya que pueden recoger o inyectar ruido como antenas pequeñas. En la mayoría de los casos, si no puedes conectarlos a la tierra principal, es mejor que los quites.

1.3 al diseñar el tablero de PCB del teléfono móvil, se debe prestar especial atención a los siguientes aspectos.

1.3.1 tratamiento de fuentes de alimentación y cables de tierra

Incluso si el cableado se completa bien en todo el tablero de pcb, la interferencia causada por la consideración inadecuada de la fuente de alimentación y el cable de tierra reducirá el rendimiento del producto y, a veces, incluso afectará la tasa de éxito del producto. Por lo tanto, el cableado de los cables eléctricos y de tierra debe tomarse en serio y minimizar la interferencia acústica generada por los cables eléctricos y de tierra para garantizar la calidad del producto. Cada ingeniero que se dedica al diseño de productos electrónicos entiende las causas del ruido entre el cable de tierra y el cable de alimentación, y ahora solo presenta la reducción de la supresión del ruido:

(1) es bien sabido agregar condensadores de desacoplamiento entre la fuente de alimentación y el suelo.

(2) ensanchar tanto como sea posible el ancho del cable de alimentación como del cable de tierra. es mejor que el cable de tierra sea más ancho que el cable de alimentación. su relación es: el cable de tierra > el cable de alimentación > el cable de señal. por lo general, el ancho del cable de señal es de 0,2 ï medio 0,3 mm, el ancho más delgado puede alcanzar 0,05 ï medio 0,07 mm, y el cable de alimentación es de 1,2 ï medio 2,5 mm. Para los PCB de los circuitos digitales, se puede utilizar un cable de tierra ancho para formar un circuito, es decir, para formar una red de tierra (la tierra de los circuitos analógicos no se puede usar así)

(3) utilice una gran área de cobre como cable de tierra para conectar los lugares no utilizados en la placa de circuito impreso como cable de tierra. O se puede hacer en una placa multicapa, con una capa de cable de alimentación y una capa de cable de tierra.

1.3.2 procesamiento público a tierra de circuitos digitales y analógicos

Muchos PCB ya no son circuitos Monofuncionales (digitales o analógicos), sino que están compuestos por una mezcla de circuitos digitales y analógicos. Por lo tanto, es necesario considerar la interferencia mutua entre ellos al cableado, especialmente la interferencia acústica con el suelo. Los circuitos digitales tienen una alta frecuencia y una fuerte sensibilidad de los circuitos analógicos. Para las líneas de señal, las líneas de señal de alta frecuencia deben mantenerse lo más alejadas posible de los equipos sensibles de circuitos analógicos. Para los cables de tierra, todo el PCB tiene un solo nodo con el exterior, por lo que los problemas de puesta a tierra pública digital y analógico deben tratarse en el interior del pcb, y la puesta a tierra digital y analógica en el tablero están prácticamente separadas, no están interconectadas, sino en la interfaz que conecta el PCB con el exterior (como enchufes, etc.). Hay una conexión de cortocircuito entre el suelo digital y el suelo analógico. Tenga en cuenta que solo hay un punto de conexión. También hay puesta a tierra no pública en el pcb, que está determinado por el diseño del sistema.

1.3.3 el cable de señal se coloca en la capa eléctrica (terrestre)

En el cableado de placas impresas de varias capas, debido a que no hay muchos cables no colocados en la capa de cable de señal, aumentar más capas causará desperdicio y aumentará una cierta carga de trabajo de producción, y el costo aumentará en consecuencia. Para resolver esta contradicción, se puede considerar el cableado en la capa eléctrica (de tierra). Primero se debe considerar la capa de energía y, en segundo lugar, la formación de conexión. Porque es mejor mantener la integridad de la formación.

1.3.4 tratamiento de las piernas de conexión de alambre de gran área

En grandes áreas de tierra (electricidad), las patas de los componentes comunes están conectadas a ellas. el tratamiento de la conexión de las piernas debe considerarse de manera integral. En lo que respecta a las propiedades eléctricas, es mejor conectar la almohadilla del pin del componente a la superficie de cobre. Hay algunos peligros ocultos indeseables en el proceso de soldadura y montaje de las piezas, como: 1. La soldadura requiere calentadores de alta potencia. 2. es propenso a la soldadura virtual. Por lo tanto, las propiedades eléctricas y los requisitos del proceso se convierten en almohadillas de patrón cruzado, conocidas como placas de aislamiento térmico, generalmente conocidas como almohadillas térmicas, lo que puede reducir considerablemente la posibilidad de que durante el proceso de soldadura se produzcan puntos de soldadura virtuales debido al exceso de calor de sección transversal. El procesamiento de la rama de alimentación (puesta a tierra) de la placa multicapa es el mismo.

1.3.5 El papel de los sistemas de red en el cableado

En muchos sistemas cad, el cableado se determina en función del sistema de red. Las cuadrículas son demasiado densas, las rutas aumentan, pero los pasos son demasiado pequeños y la cantidad de datos en el sitio es demasiado grande. esto inevitablemente impondrá mayores requisitos para el espacio de almacenamiento del dispositivo y la velocidad de cálculo de los productos electrónicos basados es en computadoras. Tiene un gran impacto. Algunas rutas no son válidas, como las ocupadas por las almohadillas de las patas de soporte del componente o por los agujeros de montaje y fijación. Las cuadrículas demasiado escasas y los canales demasiado pocos tienen un gran impacto en la velocidad de distribución. Por lo tanto, debe haber un sistema de cuadrícula bien espaciado y razonable para soportar el cableado. la distancia entre las patas de los componentes estándar es de 0,1 pulgadas (2,54 mm), por lo que la base del sistema de cuadrícula generalmente se establece en un múltiplo entero de 0,1 pulgadas o menos, como: 0,05 pulgadas, 0025 pulgadas, 0,02 pulgadas, etc.

1.4 las habilidades y métodos de diseño de PCB de alta frecuencia son los siguientes:

1.4.1 el ángulo de giro de la línea de transmisión debe ser de 45 ° para reducir la pérdida de eco

1.4.2 se utilizarán placas de circuito aisladas de alto rendimiento cuyo valor constante de aislamiento se controle estrictamente de acuerdo con el nivel. Este método es propicio para la gestión efectiva de los campos magnéticos y magnéticos entre los materiales aislantes y los cables adyacentes.

1.4.3 mejorar las especificaciones de diseño de PCB relacionadas con el grabado de alta precisión. Es necesario tener en cuenta que el error total de ancho de línea prescrito es de + / - 0007 pulgadas, se debe gestionar el corte inferior y la sección transversal de la forma del cableado, y se deben especificar las condiciones de galvanoplastia de la pared lateral del cableado. La geometría del cableado (alambre) y el manejo general de la superficie recubierta son muy importantes para resolver el problema de los efectos cutáneos relacionados con la frecuencia de microondas y lograr estas especificaciones.

1.4.4 los cables que sobresalen tienen inductores de grifo, por lo que se evita el uso de componentes con cables. En entornos de alta frecuencia, es mejor utilizar componentes de montaje de superficie.

1.4.5 para el paso de la señal, evite usar el proceso de procesamiento de paso de agujero (pth) en la placa sensible, ya que este proceso puede causar inductores de alambre en el paso del agujero.

1.4.6 proporciona una rica superficie plana. Conecte estos planos de tierra con agujeros moldeados para evitar que el campo electromagnético 3D afecte a la placa de circuito.

1.4.7 no se utilizará el método hasl para la galvanoplastia al seleccionar el proceso de galvanoplastia química de níquel o inmersión en oro. Esta superficie galvanizada puede proporcionar un mejor efecto de piel para la corriente de alta frecuencia (figura 2). Además, este recubrimiento altamente soldable requiere menos plomo, lo que ayuda a reducir la contaminación ambiental.

1.4.8 la resistencia al flujo puede evitar el flujo de pasta de soldadura. Sin embargo, debido a la incertidumbre del grosor y la incógnita de las propiedades de aislamiento, toda la superficie de la placa de Circuito está cubierta con materiales de soldadura resistentes, lo que provocará grandes cambios en la energía electromagnética en el diseño de microstrip. Por lo general, las presas de soldadura se utilizan como máscaras de soldadura. Campo electromagnético. En este caso, gestionamos la conversión de MICROSTRIP a cable concéntrico. En los cables concéntricos, la formación de conexión es entrelazada en forma de anillo y espaciada uniformemente. En el microstrip, el plano de tierra se encuentra debajo de la línea activa. Esto introduce ciertos efectos marginales que deben entenderse, predecirse y tenerse en cuenta en el proceso de diseño. Por supuesto, este desajuste también puede causar pérdidas de eco, y este desajuste debe minimizarse para evitar ruido e interferencia de señal.

1.5 diseño de compatibilidad electromagnética

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.

1.5.1 selección de un ancho de alambre 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.

1.5.2 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.

1.5.3 para frenar la conversación cruzada entre conductores de placas de circuito impreso, al diseñar el cableado, trate de evitar el cableado de igual diámetro a larga distancia y extender la distancia entre líneas tanto como sea posible, las líneas de señal, tierra y fuente de alimentación deben estar lo más lejos posible. No cruces. La colocación de líneas de impresión fundamentadas entre algunas líneas de señal muy sensibles a la interferencia puede inhibir eficazmente la conversación cruzada.

1.5.4 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.

1.5.5 supresión de la interferencia reflectante

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.

1.5.6 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.