PCB Tecnico - La progettazione PCB ad alta velocità risolve i problemi EMI

Con la diminuzione del tempo di aumento del segnale e l'aumento della frequenza del segnale, il problema EMI dei prodotti elettronici ha attirato sempre più l'attenzione da parte degli ingegneri elettronici. Quasi il 60% dei problemi EMI può essere risolto con PCB ad alta velocità. Nella progettazione PCB ad alta velocità, le linee di segnale chiave ad alta velocità come orologi e tracce devono essere schermate. Se non c'è scudo o solo parte di esso, causerà perdite EMI. Si raccomanda che il filo schermato sia messo a terra con un foro per 1000 mil.

Regola 2: Regole di instradamento del segnale ad alta velocità a circuito chiuso

A causa della crescente densità delle schede PCB, molti ingegneri PCB LAYOUT sono inclini a un errore nel processo di instradamento, cioè reti di segnale ad alta velocità come i segnali di clock, che producono risultati a circuito chiuso quando si instradano PCB multistrato. Come risultato di un simile ciclo chiuso, verrà prodotta un'antenna loop, che aumenterà l'intensità irradiata dell'EMI.

Regola 3: Regole del circuito aperto di instradamento del segnale ad alta velocità

La regola 2 menziona che il ciclo chiuso di segnali ad alta velocità causerà radiazioni EMI, ma il ciclo aperto causerà anche radiazioni EMI.

Reti di segnale ad alta velocità come i segnali di clock, una volta che si verifica un risultato a circuito aperto quando il PCB multistrato è instradato, verrà prodotta un'antenna lineare, che aumenta l'intensità di radiazione EMI.

Regola 4: Regola caratteristica di continuità dell'impedenza del segnale ad alta velocità

Per i segnali ad alta velocità, l'impedenza caratteristica deve essere la continuità quando si passa da uno strato all'altro, altrimenti aumenterà la radiazione EMI. In altre parole, la larghezza del cablaggio dello stesso strato deve essere continua e l'impedenza del cablaggio di diversi strati deve essere continua. Il cablaggio tra due strati adiacenti deve seguire il principio del cablaggio verticale, altrimenti causerà crosstalk tra le linee e aumenterà la radiazione EMI. In breve, gli strati di cablaggio adiacenti seguono le direzioni di cablaggio orizzontale e verticale e il cablaggio verticale può sopprimere la conversazione incrociata tra le linee.

Regola 6: Regole topologiche della struttura nella progettazione PCB ad alta velocità

Nella progettazione PCB ad alta velocità, il controllo dell'impedenza caratteristica del circuito stampato e la progettazione della struttura topologica in condizioni di carico multiplo determinano direttamente il successo o il fallimento del prodotto. La figura mostra una topologia a catena margherita, che è generalmente utile nel caso di alcuni Mhz. Nel design PCB ad alta velocità, si consiglia di utilizzare una struttura simmetrica a forma di stella sul retro.

Regola 7: Regola di risonanza della lunghezza della traccia

Controllare se la lunghezza della linea del segnale e la frequenza del segnale costituiscono risonanza, cioè quando la lunghezza del cablaggio è un multiplo intero della lunghezza d'onda del segnale 1/4, il cablaggio risonerà e la risonanza irradia onde elettromagnetiche e causerà interferenze.

Regola 8: Regola del percorso di ritorno

Tutti i segnali ad alta velocità devono avere un buon percorso di ritorno. Il più possibile per garantire che il percorso di ritorno dei segnali ad alta velocità come gli orologi sia ridotto al minimo. Altrimenti aumenterà notevolmente la radiazione e la dimensione della radiazione è proporzionale all'area racchiusa dal percorso del segnale e dal percorso di ritorno.

Regola 9: Regole di posizionamento dei condensatori di disaccoppiamento per dispositivi

Il posizionamento del condensatore di disaccoppiamento è molto importante. Un posizionamento irragionevole non avrà alcun effetto di disaccoppiamento. Il principio è: vicino al perno dell'alimentazione elettrica e l'area racchiusa dalla traccia di alimentazione e dal cavo di massa del condensatore è la più piccola.

Quanto sopra è un'introduzione alle nove regole di progettazione PCB ad alta velocità per risolvere i problemi EMI.