Conception électronique - Conception de stratification PCB et inhibition EMC

Dans les considérations de conception EMC pour les PCB, la première chose qui est impliquée est la configuration de la couche; Le nombre de couches du placage est constitué du nombre de couches d'alimentation, de couche de terre et de couche de signal; Dans la conception EMC du produit, en plus de la sélection des composants et de la conception du circuit, une bonne conception de PCB est également un facteur très important.

La clé de la conception de PCB EMC est de réduire la zone de retour autant que possible, de sorte que le chemin de retour coule dans la direction que nous avons conçue. La conception des couches est la base du PCB. Comment bien concevoir la couche PCB pour obtenir le meilleur effet EMC de PCB?

Concept de conception de couche PCB:

Au cœur de la conception et de la planification EMC de l'empilement de PCB se trouve la planification rationnelle du chemin de retour du signal et la minimisation de la surface de retour du signal de la couche réfléchissante de la plaque unique, ce qui permet d'annuler ou de minimiser le flux magnétique.

Couche miroir de placage

La couche miroir est une couche plane complète recouverte de cuivre (couche d'alimentation, couche de terre) à l'intérieur du PCB adjacente à la couche de signal. Il a les fonctions suivantes:

Réduction du bruit de retour: la couche miroir peut fournir un chemin de faible impédance pour le retour de la couche de signal, en particulier lorsqu'il y a un grand flux de courant dans le système de distribution, le rôle de la couche miroir étant plus prononcé.

Réduction de l'EMI: la présence de la couche spéculaire réduit la surface de la boucle fermée formée par le signal et le reflux et réduit l'EMI;

Réduit la diaphonie: aide à contrôler les problèmes de diaphonie entre les traces de signal dans les circuits numériques à grande vitesse. En faisant varier la hauteur des lignes de signal avec la couche de miroir, il est possible de contrôler la diaphonie entre les lignes de signal. Moins la hauteur, moins la diaphonie;

Contrôle d'impédance: empêche la réflexion du signal.

Sélection de couche miroir

Le plan d'alimentation et le plan de masse peuvent tous deux servir de plan de référence, avec un certain effet de blindage sur le câblage interne;

Relativement, le plan de puissance présente une impédance caractéristique élevée et il existe une différence de potentiel importante avec le niveau de référence, et les interférences hautes fréquences sur le plan de puissance sont relativement importantes;

Du point de vue du blindage, le plan de masse est généralement mis à la terre, servant de point de référence de niveau de référence, son effet de blindage étant bien meilleur que le plan d'alimentation;

Lors du choix d'un plan de référence, vous devez privilégier le plan de masse et, deuxièmement, le plan d'alimentation.

Principe d'élimination de flux magnétique:

Selon l'équation de Maxwell, toutes les interactions électriques et magnétiques entre les corps chargés discrets ou les courants électriques sont transmises par la zone intermédiaire entre eux, que la zone intermédiaire soit un vide ou une substance physique. Dans une carte de circuit imprimé, le flux magnétique se propage toujours dans la ligne de transmission. Si la voie de retour RF est parallèle à sa voie de signal correspondante, le flux magnétique sur la voie de retour et le flux lumineux sur la voie de signal sont de sens opposés et se superposent. L'effet d'élimination du flux est obtenu.

L'essence de l'élimination du flux magnétique est le contrôle du chemin de retour du signal

Lorsqu'un courant circule à travers un fil, un champ magnétique est créé autour du fil et la direction du champ magnétique est déterminée régulièrement par la droite.

Lorsqu'il y a deux fils parallèles à proximité l'un de l'autre, comme le montre la figure ci - dessous, le courant de l'un des fils sort et le courant de l'autre passe. Si le courant qui traverse ces deux fils est le courant de signal et son courant de retour, alors les deux courants sont de taille égale et de sens opposé, Ainsi, leurs champs magnétiques sont de taille égale et de direction opposée, de sorte qu'ils peuvent s'annuler mutuellement.

Le principe spécifique est: il y a un plan de masse complet (blindage) sous la surface de l'élément et la surface de soudure; Essayez d'éviter que les deux couches de signal soient directement adjacentes; Toutes les couches de signalisation doivent être aussi adjacentes que possible au plan de masse; Signaux critiques tels que haute fréquence, haute vitesse, horloge, etc. les couches de câblage doivent avoir des plans de masse adjacents.

Conception de couche PCB