Progettazione PCB - Progettazione laminata PCB e soppressione EMC

Nella considerazione di progettazione EMC del PCB, la prima cosa coinvolta è l'impostazione dello strato; il numero di strati della scheda singola è composto dal numero di strati di potenza, terra e segnale; nella progettazione EMC del prodotto, oltre alla selezione dei componenti e alla progettazione del circuito Inoltre, un buon design PCB è anche un fattore molto importante.

La chiave per la progettazione EMC PCB è ridurre il più possibile l'area di riflusso in modo che il percorso di riflusso fluisca nella direzione del nostro progetto. Il design dello strato è la base del PCB. Come fare un buon lavoro nella progettazione dello strato PCB per rendere ottimale l'effetto EMC del PCB?

Idee di progettazione di strati PCB:

Il nucleo della pianificazione e del pensiero di progettazione EMC dello stack PCB è quello di pianificare ragionevolmente il percorso di ritorno del segnale e minimizzare l'area di ritorno del segnale dallo strato specchio della singola scheda, in modo che il flusso magnetico possa essere cancellato o minimizzato.

Strato specchio impiallacciato

Lo strato a specchio è uno strato piano rivestito di rame completo (strato di potenza, strato di terra) all'interno del PCB adiacente allo strato di segnale. Ha le seguenti funzioni:

Ridurre il rumore di ritorno: Lo strato specchio può fornire un percorso a bassa impedenza per il ritorno dello strato del segnale, specialmente quando c'è una grande corrente che scorre nel sistema di distribuzione dell'energia, il ruolo dello strato specchio è più evidente.

Ridurre EMI: La presenza dello strato specchio riduce l'area del ciclo chiuso formato dal segnale e dal reflow e riduce EMI;

Ridurre il crosstalk: aiuta a controllare il problema della crosstalk tra le tracce del segnale nei circuiti digitali ad alta velocità. Cambiando l'altezza della linea del segnale dallo strato dello specchio, la conversazione incrociata tra le linee del segnale può essere controllata. Più piccola è l'altezza, più piccola è la traversa;

Controllo dell'impedenza: prevenire la riflessione del segnale.

Selezione del livello speculare

Sia i piani di potenza che di terra possono essere utilizzati come piani di riferimento e hanno un certo effetto schermante sul cablaggio interno;

Relativamente parlando, il piano di potenza ha un'impedenza caratteristica elevata e c'è una grande differenza di potenziale con il livello di riferimento e l'interferenza ad alta frequenza sul piano di potenza è relativamente grande;

Dal punto di vista della schermatura, il piano di terra è generalmente messo a terra e utilizzato come punto di riferimento del livello di riferimento e il suo effetto di schermatura è molto migliore di quello del piano di potenza;

Quando si seleziona il piano di riferimento, il piano di terra dovrebbe essere preferito e il piano di potenza dovrebbe essere selezionato secondo.

Principio di cancellazione del flusso magnetico:

Secondo l'equazione di Maxwell, tutte le interazioni elettriche e magnetiche tra corpi o correnti caricati discreti vengono trasmesse attraverso l'area intermedia tra di loro, indipendentemente dal fatto che l'area intermedia sia un vuoto o una sostanza fisica. Nel PCB, il flusso magnetico si propaga sempre nella linea di trasmissione. Se il percorso di ritorno RF è parallelo al percorso del segnale corrispondente, il flusso magnetico sul percorso di ritorno e il flusso magnetico sul percorso del segnale sono in direzioni opposte e sono sovrapposte l'uno sull'altro. Si ottiene l'effetto della cancellazione del flusso.

L'essenza della cancellazione magnetica del flusso è il controllo del percorso di ritorno del segnale

Quando una corrente scorre attraverso il filo, un campo magnetico viene generato intorno al filo e la direzione del campo magnetico è determinata dalla regola di destra.

Quando ci sono due fili paralleli vicini l'uno all'altro, come mostrato nella figura sottostante, la corrente di un conduttore scorre fuori e la corrente dell'altro conduttore scorre dentro. Se la corrente che scorre attraverso i due fili è la corrente del segnale e la sua corrente di reflusso, allora le due correnti sono uguali in magnitudine e opposte in direzione, Quindi anche i loro campi magnetici sono uguali in magnitudine e opposti in direzione, in modo che possano annullarsi a vicenda.

I principi specifici di: un piano di terra completo (scudo) sotto la superficie del componente e la superficie di saldatura; cercare di evitare due livelli di segnale direttamente adiacenti; tutti gli strati di segnale devono essere adiacenti il più possibile al piano di terra; Segnali chiave come ad alta frequenza, ad alta velocità, orologio, ecc. Lo strato di cablaggio deve avere un piano di terra adiacente.

Progettazione dello strato PCB