Notizie PCB - Progettazione di compatibilità elettromagnetica

La compatibilità elettromagnetica si riferisce alla capacità delle apparecchiature elettroniche di lavorare in modo coordinato ed efficace in vari ambienti elettromagnetici. Lo scopo della progettazione di compatibilità elettromagnetica è quello di consentire alle apparecchiature elettroniche di sopprimere tutti i tipi di interferenze esterne, in modo che le apparecchiature elettroniche possano funzionare normalmente in uno specifico ambiente elettromagnetico e, allo stesso tempo, di ridurre le interferenze elettromagnetiche dell'apparecchiatura elettronica stessa ad altre apparecchiature elettroniche.

1 Scegliere una larghezza ragionevole del filo

Poiché l'interferenza di impatto generata dalla corrente transitoria sulle linee stampate è causata principalmente dall'induttanza dei fili stampati, l'induttanza dei fili stampati dovrebbe essere minimizzata. L'induttanza del filo stampato è proporzionale alla sua lunghezza e inversamente proporzionale alla sua larghezza, quindi fili corti e precisi sono utili per sopprimere le interferenze. Le linee di segnale dei cavi di clock, dei driver di fila o degli autisti di autobus spesso trasportano grandi correnti transitorie e i cavi stampati dovrebbero essere il più corti possibile. Per i circuiti discreti dei componenti, la larghezza del cavo stampato è di circa 1,5 mm, che può soddisfare pienamente i requisiti; Per i circuiti integrati, la larghezza del filo stampato può essere selezionata tra 0.2mm e 1.0mm.

2 Adottare la corretta strategia di cablaggio

L'uso di un routing uguale può ridurre l'induttanza del filo, ma l'induttanza reciproca e la capacità distribuita tra i fili aumentano. Se il layout lo consente, è meglio utilizzare una struttura di cablaggio a forma di griglia. Il metodo specifico è quello di legare un lato della scheda stampata orizzontalmente e l'altro lato della scheda stampata. Quindi collegare con i fori metallizzati ai fori trasversali.

3 Al fine di sopprimere la conversazione incrociata tra i conduttori del circuito stampato, durante la progettazione del cablaggio, cercare di evitare il cablaggio uguale a lunga distanza, estendere la distanza tra i fili il più possibile e cercare di non attraversare i fili di segnale con i cavi di terra e i cavi di alimentazione. Impostare una linea stampata a terra tra alcune linee di segnale che sono molto sensibili alle interferenze può efficacemente sopprimere il crosstalk.

4 Al fine di evitare radiazioni elettromagnetiche generate quando i segnali ad alta frequenza passano attraverso i fili stampati, occorre prestare attenzione anche ai seguenti punti durante il cablaggio del circuito stampato:

(1) Cercate di ridurre al minimo la discontinuità dei fili stampati, ad esempio, la larghezza dei fili non dovrebbe cambiare improvvisamente e gli angoli dei fili dovrebbero essere superiori a 90 gradi per vietare l'instradamento a forma di anello.

(2) Il cavo del segnale dell'orologio è più incline all'interferenza elettromagnetica della radiazione. Il cablaggio dovrebbe essere vicino al loop di terra e il driver dovrebbe essere vicino al connettore.

(3) L'autista dell'autobus dovrebbe essere vicino all'autobus da guidare. Per quei cavi che lasciano il circuito stampato, il driver dovrebbe essere accanto al connettore.

(4) Il cablaggio del bus dati dovrebbe bloccare un cavo di terra del segnale tra ogni due fili del segnale. È meglio posizionare il loop di terra accanto al cavo di indirizzo meno importante, perché quest'ultimo porta spesso correnti ad alta frequenza.

(5) Quando si organizzano circuiti logici ad alta velocità, media velocità e bassa velocità sulla scheda stampata, i dispositivi devono essere disposti nel modo mostrato nella figura 1.

5 Sopprimere le interferenze di riflessione

Al fine di sopprimere l'interferenza di riflessione che appare alla fine della linea stampata, oltre alle esigenze particolari, la lunghezza della linea stampata dovrebbe essere accorciata il più possibile e dovrebbe essere utilizzato un circuito lento. L'abbinamento terminale può essere aggiunto quando necessario, cioè una resistenza corrispondente della stessa resistenza viene aggiunta alla fine della linea di trasmissione al suolo e al terminale di alimentazione. Secondo l'esperienza, per circuiti TTL generalmente più veloci, le misure di corrispondenza dei terminali dovrebbero essere adottate quando le linee stampate sono più lunghe di 10 cm. Il valore di resistenza della resistenza corrispondente deve essere determinato in base al valore massimo della corrente di azionamento in uscita e alla corrente di assorbimento del circuito integrato.

Adottare la strategia di routing differenziale della linea del segnale nel processo di progettazione del circuito stampato

Anche le coppie di segnali differenziali con cablaggio molto stretto saranno strettamente accoppiate tra loro. Questo accoppiamento reciproco ridurrà le emissioni dell'IME. Di solito (ovviamente ci sono alcune eccezioni) i segnali differenziali sono anche segnali ad alta velocità, quindi di solito si applicano le regole di progettazione ad alta velocità. Ciò vale soprattutto per l'instradamento dei segnali differenziali, soprattutto quando si progettano linee di segnale per linee di trasmissione. Ciò significa che dobbiamo progettare attentamente il cablaggio della linea del segnale per garantire che l'impedenza caratteristica della linea del segnale sia continua e costante lungo la linea del segnale. Nel processo di layout e routing della coppia differenziale, speriamo che le due linee PCB nella coppia differenziale siano esattamente le stesse. Ciò significa che nelle applicazioni pratiche, si dovrebbe fare il massimo sforzo per garantire che le linee PCB nella coppia differenziale abbiano esattamente la stessa impedenza e la lunghezza del cablaggio sia esattamente la stessa. Le linee differenziali PCB sono solitamente instradate in coppia e la distanza tra di loro è mantenuta costante in qualsiasi posizione lungo la direzione della coppia di linee. In circostanze normali, il posizionamento e l'instradamento delle coppie differenziali sono sempre il più vicino possibile.

Con l'aumento delle funzioni del telefono cellulare, i requisiti di progettazione per schede PCB sono diventati sempre più elevati. Con l'avvento dei dispositivi Bluetooth, dei telefoni cellulari e dell'era 3G, gli ingegneri stanno prestando sempre più attenzione alle tecniche di progettazione dei circuiti RF.