Conception électronique - Comment optimiser EMC pour la conception de PCB

La compatibilité électromagnétique fait référence à la capacité des appareils électroniques à fonctionner de manière coordonnée et efficace dans divers environnements électromagnétiques. Le but de la conception de compatibilité électromagnétique est de permettre à l'électronique de supprimer toutes sortes de perturbations externes, permettant à l'électronique de fonctionner correctement dans un environnement électromagnétique particulier, tout en réduisant les interférences électromagnétiques de l'électronique elle - même sur d'autres appareils électroniques. Mais comment y parvenir? Voici des conseils sur la façon d'optimiser la conception de compatibilité électromagnétique pour la conception de PCB.

1. Choisissez une largeur de ligne raisonnable

Comme les perturbations de choc générées par les courants transitoires sur la ligne imprimée sont principalement causées par l'inductance de la ligne imprimée, le coefficient d'induction de la ligne imprimée doit être minimisé. L'inductance d'un fil imprimé est proportionnelle à sa longueur et inversement proportionnelle à sa largeur, de sorte qu'un fil court et précis favorise la suppression des interférences.

Les lignes de signal des conducteurs d'horloge, des conducteurs de ligne ou des conducteurs de bus transportent généralement des courants transitoires importants et les conducteurs imprimés doivent être aussi courts que possible. Pour les circuits à composants discrets, la largeur de la ligne imprimée est d'environ 1,5 mm, ce qui peut parfaitement répondre aux exigences; Pour les circuits intégrés, la largeur de la ligne imprimée peut être choisie entre 0,2 mm et 1,0 mm.

2. Adoptez la bonne stratégie de câblage

L'utilisation d'un câblage égal peut réduire l'inductance du fil, mais l'inductance mutuelle et la capacité de distribution entre les fils augmentent. Si la disposition le permet, il est préférable d'utiliser une structure de câblage en grille. La méthode spécifique consiste à câbler horizontalement un côté de la plaque d'impression et l'autre côté. Il est alors relié au trou métallisé au niveau du trou croisé. Pour supprimer la diaphonie entre les conducteurs de la carte de circuit imprimé, lors de la conception du câblage, essayez d'éviter le câblage à longue distance et à égale distance, prolongez la distance entre les câblages autant que possible et essayez de ne pas croiser les lignes de signal avec les lignes de masse et d'alimentation. Une ligne d'impression avec mise à la terre entre certaines lignes de signal très sensibles aux interférences peut efficacement supprimer la diaphonie. Afin d'éviter la génération de rayonnement électromagnétique lors du passage de signaux à haute fréquence à travers une ligne imprimée, il convient également de noter les points suivants lors du câblage d'une carte de circuit imprimé:

(1) Minimiser la discontinuité du fil imprimé. Par exemple, la largeur du fil ne doit pas changer brusquement et l'angle du fil doit être supérieur à 90 degrés pour interdire le câblage circulaire.

(2) Les conducteurs de signal d'horloge sont les plus susceptibles de produire des interférences de rayonnement électromagnétique. Lors du câblage, le fil doit être proche de la boucle de mise à la terre et le conducteur doit être proche du connecteur.

(3) Le conducteur du bus doit être à proximité du bus à conduire. Pour ceux qui quittent la carte de circuit imprimé, le conducteur doit être situé à côté du connecteur.

(4) Le câblage du bus de données doit être câblé avec un fil de terre de signal entre chaque deux fils de signal. Il est préférable de placer la boucle de terre à côté du cordon d'adresse le moins important, car ce dernier transporte généralement un courant à haute fréquence.

(5) Lorsque des circuits logiques à haute, moyenne et basse vitesse sont disposés sur une plaque imprimée, l’appareil doit être disposé de la manière indiquée à la figure 1.

3. Suppression des interférences réfléchissantes

Pour supprimer les interférences réfléchissantes apparaissant aux bornes de la ligne imprimée, il convient, en plus des besoins particuliers, de raccourcir au maximum la longueur de la ligne imprimée et d'utiliser des circuits lents. L'adaptation de borne peut être augmentée si nécessaire, c'est - à - dire qu'une résistance adaptée de même résistance est ajoutée à l'extrémité de la ligne de transmission pour la mise à la masse et les bornes d'alimentation. Par expérience, pour les circuits TTL généralement plus rapides, lorsque la longueur de la ligne imprimée dépasse 10 cm, des mesures d'adaptation des bornes doivent être prises. La valeur de la résistance de la résistance d'adaptation doit être déterminée en fonction de la valeur maximale du courant d'entraînement et du courant d'absorption en sortie du circuit intégré.

4. Adoptez la stratégie de câblage de ligne de signal différentiel dans le processus de conception de carte

Les paires de signaux différentiels avec un câblage très serré seront également étroitement couplées les unes aux autres. Ce couplage mutuel réduira les émissions EMI. Souvent (avec quelques exceptions bien sûr) Les signaux différentiels sont également des signaux à haute vitesse, de sorte que les règles de conception à haute vitesse s'appliquent généralement. C'est notamment le cas pour le routage de signaux différentiels, notamment lors de la conception de lignes de signaux pour des lignes de transmission. Cela signifie que nous devons soigneusement concevoir le câblage de la ligne de signal pour nous assurer que l'impédance caractéristique de la ligne de signal est continue et constante le long de la ligne de signal.

Lors de la mise en page et du câblage d'une paire différentielle, nous voulons que les deux lignes PCB de la paire différentielle soient exactement les mêmes. Cela signifie que dans une application pratique, les meilleurs efforts doivent être faits pour s'assurer que les lignes PCB dans la paire différentielle ont exactement la même impédance et que la longueur du câblage est exactement la même. Les lignes PCB différentielles sont généralement câblées par paires et la distance entre elles reste constante partout le long de la direction des paires de lignes. Dans des conditions normales, le placement et le câblage des paires différentielles sont toujours aussi proches que possible.