PCB Tecnico - Quali sono i problemi con il layout e il design del PCB

1. Che cosa è il principio 20H?

Nel layout e nella progettazione PCB, il principio 20H si riferisce alla distanza tra lo strato di potenza e lo strato di terra per restringersi di 20H e H rappresenta la distanza tra lo strato di potenza e lo strato di terra.

Naturalmente, è anche per sopprimere l'effetto di radiazione del bordo. L'interferenza elettromagnetica è irradiata verso l'esterno al bordo della scheda. Lo strato di potenza è retratto in modo che il campo elettrico sia condotto solo all'interno dello strato di messa a terra, che migliora efficacemente l'EMC. Se si restringe di 20H, è possibile limitare il 70% del campo elettrico al bordo di terra; Se si restringe di 100H, è possibile limitare il 98% del campo elettrico.

Richiediamo che il piano di terra sia più grande dello strato di potenza o segnale, il che è utile per prevenire interferenze di radiazione esterna e schermare l'interferenza esterna a se stesso. Generalmente, nella progettazione PCB, restringere lo strato di potenza di 1mm dallo strato di terra può fondamentalmente soddisfare il principio 20H.

2. Come riflettere il principio 3W e il principio 20H nella progettazione PCB?

In primo luogo, il principio 3W si riflette facilmente nella progettazione PCB. Assicurarsi che la distanza centrale tra la traccia e la traccia sia 3 volte la larghezza della linea, ad esempio, la larghezza della linea della traccia sia 6 mil.

Quindi, al fine di soddisfare il principio 3W, impostare la regola linea-linea in Allegro a 12mil. La spaziatura nel software è per calcolare la spaziatura bordo-bordo.

Quali sono i problemi nella progettazione di PCB

Diagramma schematico del principio 3W in PCB

Secondo, il principio 20H. Nella progettazione PCB, al fine di riflettere il principio 20H, abbiamo generalmente bisogno di restringere lo strato di potenza di 1mm dallo strato di terra quando lo strato piano è diviso.

Poi perforare un terreno di schermatura tramite foro sul nastro termoretraibile interno da 1mm, 150mil uno,

Quali sono i problemi nella progettazione di PCB

Diagramma schematico del principio 20H in PCB

3. Quali sono i tipi di cavi di segnale in PCB e quali sono le differenze?

Ci sono due tipi di linee di segnale in PCB, uno è microstrip line e l'altro è strip line.

La linea microstrip è una linea di striscia che corre sullo strato superficiale (microstrip) ed è fissata alla superficie del PCB. Come mostrato nella figura sottostante, la parte blu è il conduttore, la parte verde è il dielettrico isolante del PCB e il blocco blu su di esso è la linea Microstrip. Poiché un lato della linea microstrip è esposto nell'aria, può formare radiazioni o essere interferito dalla radiazione circostante e l'altro lato è collegato al dielettrico isolante del PCB, quindi parte del campo elettrico da esso formato è distribuito nell'aria e l'altra parte distribuita nel mezzo isolante del PCB. Ma la velocità di trasmissione del segnale nella linea microstrip è più veloce della velocità di trasmissione del segnale nella stripline, che è il suo vantaggio eccezionale.

Quali sono i problemi nella progettazione di PCB

Figura Schema della linea microstrip

Stripline: La stripline/doppia stripline che va nello strato interno (stripline/doppia stripline) ed è sepolta nel PCB. La parte blu è il conduttore, la parte verde è il dielettrico isolante del PCB, e la stripline è la striscia incastonata tra i due strati di conduttori. Poiché la stripline è incastonata tra due strati di conduttori, il suo campo elettrico è distribuito tra i due conduttori (piani) che lo racchiudono, e non irradia energia, né sarà interferito dalla radiazione esterna. Ma poiché è circondato da materiali dielettrici (la costante dielettrica è maggiore di 1), la velocità di trasmissione del segnale nella stripline è più lenta che nella linea microstrip.

Quali sono i problemi nella progettazione di PCB

Schema della stripline

Quarto, quello che viene chiamato EMC

EMC è l'abbreviazione di Electro Magnetic Compatibility, che si traduce come compatibilità elettromagnetica, che si riferisce alla capacità di un dispositivo o sistema di funzionare normalmente nel suo ambiente elettromagnetico e non costituisce un'incapacità di sopportare disturbi elettromagnetici a qualsiasi cosa nell'ambiente.

La compatibilità elettromagnetica del sensore si riferisce all'adattabilità del sensore nell'ambiente elettromagnetico, alla capacità di mantenere le sue prestazioni intrinseche e completare le funzioni specificate. Contiene due requisiti: da un lato, l'interferenza elettromagnetica generata dal sensore nell'ambiente nel normale processo di funzionamento non può superare un certo limite; d'altra parte, il sensore deve avere un certo grado di immunità alle interferenze elettromagnetiche nell'ambiente.

5. Quali sono i metodi di progettazione per distinguere tra terra analogica e terra digitale nella progettazione PCB?

Generalmente, ci sono diversi modi per affrontare il terreno analogico e digitale:

? Separare direttamente, collegare il terreno dell'area digitale come DGND nel diagramma schematico e collegare il terreno dell'area analogica come AGND e quindi dividere il piano di terra nella scheda PCB nella terra digitale e nella terra analogica e aumentare la spaziatura;

? Utilizzare perline magnetiche per collegare tra terra digitale e terra analogica;

? Collegare la terra digitale e la terra analogica con un condensatore e utilizzare il principio di bloccare la corrente continua attraverso il condensatore;

? La terra digitale e la terra analogica sono collegati dall'induttanza e l'induttanza varia da uH a decine di uH;

? Una resistenza a zero ohm è collegata tra la terra digitale e la terra analogica.

Per riassumere, il condensatore separa la corrente continua e provoca il galleggiamento del terreno. Se il condensatore non è collegato a CC, causerà differenza di pressione e accumulo di elettricità statica, che renderà le mani intorpidite quando si tocca il caso. Se il condensatore e le perle magnetiche sono collegate in parallelo, è superfluo, perché le perle magnetiche passeranno e il condensatore non sarà valido. Se sono collegati in serie, non sono descrittivi.

L'induttore ha un grande volume, molti parametri randagi, caratteristiche instabili, scarso controllo dei parametri di distribuzione discreti e grande volume. L'induttanza è anche una tacca, risonanza LC (capacità distribuita), che ha effetti speciali sul rumore.

Il circuito equivalente della perla magnetica è equivalente a una trappola di rigetto della banda, che sopprime il rumore solo ad una certa frequenza. Se il rumore non può essere previsto, come scegliere il modello. Inoltre, la frequenza del rumore non è necessariamente fissa, quindi la perla magnetica non è una buona scelta. Scelta.

La resistenza 0 ohm è equivalente a un percorso di corrente molto stretto, che può efficacemente limitare la corrente del ciclo e sopprimere il rumore. La resistenza ha un effetto di attenuazione in tutte le bande di frequenza (anche la resistenza di 0 ohm ha impedenza), che è più forte delle perle magnetiche.

In breve, la chiave è mettere a terra la terra analogica e la terra digitale in un unico punto. Si consiglia di collegare diversi tipi di terreni con resistenze 0 ohm; utilizzare perle magnetiche quando introducono dispositivi ad alta frequenza nell'alimentazione elettrica; utilizzare piccoli condensatori per l'accoppiamento di linee di segnale ad alta frequenza; utilizzare induttori per applicazioni ad alta potenza e bassa frequenza.