L'actualité PCB - Règles 3W pour éviter la diaphonie dans la conception de PCB

Règles 3W pour éviter la diaphonie dans la conception de PCB

La diaphonie fait référence aux interférences mutuelles entre les différents réseaux sur un PCB en raison de longs câblages en parallèle, principalement en raison de la distribution Capacitive et inductive entre les lignes en parallèle. Les principales mesures pour surmonter la diaphonie sont: augmenter l'espacement du câblage parallèle, suivre la règle des 3W. Un isolateur de terre est inséré entre les lignes parallèles. Réduire la distance entre la couche de câblage et le plan de masse.

La règle des 3W

Pour réduire la diaphonie entre les lignes, l'espacement des lignes doit être suffisamment grand. Lorsque l'espacement entre les centres des lignes n'est pas inférieur à 3 fois la largeur des lignes, il est possible de maintenir un champ électrique de 70% sans interférence mutuelle, ce qui est connu sous le nom de règle 3W. Pour atteindre un champ électrique de 98% non perturbé les uns par rapport aux autres, un pas de 10 W peut être utilisé.

Dans la conception réelle de PCB, la règle 3W ne répond pas entièrement à l'exigence d'éviter la diaphonie.

Selon l'expérience pratique, s'il n'y a pas de mise à la terre blindée, la distance entre les lignes de signal imprimées ci - dessus doit être supérieure à LCM pour éviter la diaphonie, de sorte que lors du câblage du circuit PCB, il est nécessaire de protéger le signal de bruit (comme la ligne d'horloge) et le signal de bruit, tandis que eftlb, interférence ESD et autres "sale" et "propre" doivent tous être protégés dans la ligne, non seulement pour forcer l'utilisation de la règle 3W, mais aussi pour le traitement du paquet de mise à la terre blindé pour éviter la diaphonie.

En outre, pour éviter la diaphonie dans le PCB, la conception et la disposition du PCB doivent être prises en compte, par exemple

1. Classification de la série de dispositifs logiques selon la fonction, contrôle strict de la structure du bus. Minimiser la distance physique entre les composants. Les lignes de signal à grande vitesse et les composants tels que les oscillateurs à cristal doivent être éloignés des interfaces d'interconnexion et d'autres zones sensibles aux interférences et au couplage des données. Fournir les bons terminaux pour les lignes à grande vitesse. Évitez le câblage parallèle sur de longues distances et fournissez un espacement suffisant entre les câblages pour minimiser le couplage inductif. Les câblages sur les couches adjacentes (microbandes ou rubans) doivent être perpendiculaires les uns aux autres pour éviter le couplage capacitif entre les couches. Réduire la distance entre le signal et le plan de masse. Séparation et isolation des sources d'émission à fort bruit (horloge, E / s, interconnexions haute vitesse), les différents signaux étant répartis sur différentes couches. Augmenter autant que possible la distance entre les lignes de signal permet de réduire efficacement la diaphonie Capacitive. Réduisez l'inductance du fil, évitez d'utiliser des charges à haute impédance et des charges à faible impédance dans le circuit, et essayez de maintenir l'impédance de charge du circuit analogique stable entre loq ~ lokq. Parce que les charges à haute impédance augmenteront la diaphonie Capacitive lors de l'utilisation de charges à très haute impédance, la diaphonie Capacitive augmentera en raison de tensions de fonctionnement élevées, tandis que la diaphonie inductive augmentera en raison de courants de fonctionnement importants lors de l'utilisation de charges à très faible impédance. Pose de signaux périodiques à grande vitesse dans la couche interne du pcb.12. La technologie d'adaptation d'impédance est utilisée pour assurer l'intégrité du signal BT et prévenir les dépassements 13. Notez les signaux à front montant rapide (trâ3ns), effectuez un traitement anti - diaphonie à la terre et disposez quelques lignes de signal perturbées par eftlb ou ESD et non filtrées sur les bords du pcb.14. Utilisez autant de plans de sol que possible. Par rapport aux lignes de signal qui n'utilisent pas le plan de masse, une atténuation de 15 ~ 20 DB sera obtenue avec les lignes de signal qui utilisent le plan de masse. Signal le signal PCB haute fréquence et le signal sensible sont inclus dans le traitement de la terre, en utilisant la technologie de recouvrement de la terre dans le panneau double face, vous obtiendrez une atténuation de 10 ~ 15 dB. Utilisez une ligne d'équilibre, une ligne blindée ou une ligne coaxiale. 17. Filtrer les lignes de signaux de harcèlement et les lignes sensibles. 18. Réglage raisonnable de la couche et du câblage, réglage raisonnable de la couche de câblage et de l'espacement du câblage, réduction de la longueur du signal parallèle, réduction de l'espacement entre la couche de signal et la couche plane, augmentation de l'espacement entre les lignes de signal et réduction de la longueur des lignes de signal parallèles (dans la plage de longueur critique) peut réduire efficacement la diaphonie.

Conditions établies par la règle 3W

Bien que la règle des 3W soit facile à retenir, il convient de souligner qu’il existe des conditions préalables à son établissement.

Compte tenu de l'importance physique de la cause génératrice de diaphonie, pour éviter efficacement la diaphonie, l'espacement est lié à la hauteur de l'empilement et à la largeur du fil.

Pour la carte PCB à 4 couches, 3W est suffisant pour la distance entre le câblage et la hauteur du plan de référence (5 ~ 10mils);

Cependant, pour les cartes à double couche, la distance entre le câblage et la hauteur de la couche de référence (45 ~ 55mil), 3W peut ne pas être suffisant pour le câblage de signal à grande vitesse.

La règle des 3W s'applique généralement dans le cas d'une ligne de transmission à impédance caractéristique de 50 ohms.

La règle de 3W signifie que lorsque plusieurs lignes de signal à grande vitesse sont câblées sur de longues distances, leur espacement doit suivre la règle de 3W, comme les lignes d'horloge, les lignes différentielles, les lignes de signal vidéo et audio, les lignes de signal de Réinitialisation et d'autres circuits clés du système doivent suivre le principe de 3W, mais tous les câblages sur les cartes ne doivent pas nécessairement respecter la règle de 3W.