PCB Tecnico - Tre principi nella progettazione di PCB

Principio 3W

Al fine di ridurre la conversazione incrociata tra le linee nella progettazione PCB, la spaziatura tra le linee dovrebbe essere abbastanza grande. Quando la spaziatura del centro della linea non è inferiore a 3 volte la larghezza della linea, la maggior parte dei campi elettrici può essere evitata dall'interferire l'uno con l'altro. Questa è la regola della 3W.

Il principio 3W significa che quando più linee di segnale ad alta velocità sono instradate su una lunga distanza, la spaziatura dovrebbe seguire il principio 3W. Ad esempio, linee di clock, linee differenziali, linee di segnale video e audio, linee di segnale di reset e altri circuiti chiave di sistema devono seguire il principio 3W. Non tutti i cablaggi sulla scheda sono obbligatori per rispettare il principio 3W.

Soddisfare il principio 3W può ridurre il crosstalk tra i segnali del 70%, e incontrare 10W può ridurre il crosstalk tra i segnali di quasi 98%

Sebbene il principio 3W sia facile da ricordare, va sottolineato che ci sono condizioni precedenti per l'istituzione di questo principio. Considerando il significato fisico delle cause del crosstalk, per prevenire efficacemente crosstalk, la spaziatura è correlata all'altezza della pila e alla larghezza del filo. Per una scheda a quattro strati, la distanza di altezza tra la traccia e il piano di riferimento (5-10mils), 3W è sufficiente; ma per una scheda a due strati, la distanza di altezza tra la traccia e lo strato di riferimento (45 ~ 55mils), 3W potrebbe non essere sufficiente per l'instradamento del segnale ad alta velocità. Il principio 3W è generalmente stabilito alla condizione della linea di trasmissione caratteristica dell'impedenza di 50 ohm.

Generalmente, nel processo di progettazione, se tutte le linee di segnale non possono soddisfare 3W a causa di un cablaggio troppo denso, possiamo utilizzare solo 3W per segnali sensibili, come i segnali di clock e i segnali di reset.

Principio 20H

La distanza tra lo strato di alimentazione elettrica e lo strato di terra è ridotta di 20H. Naturalmente, è anche per sopprimere l'effetto di radiazione del bordo. L'interferenza elettromagnetica è irradiata verso l'esterno al bordo della scheda. Ridurre il piano di potenza in modo che il campo elettrico sia condotto solo all'interno del piano di terra. Migliorare 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.

L'adozione della "regola 20H" significa garantire che il bordo del piano di potenza sia almeno 20 volte più piccolo del bordo del piano 0V, equivalente alla distanza dello strato tra i due piani.

Questa regola è spesso richiesta come tecnologia per ridurre l'emissione dal lato della struttura del piano 0V/potenza (sopprimendo l'effetto di radiazione del bordo). Tuttavia, la regola 20H fornirà risultati significativi solo in determinate condizioni specifiche. Tali condizioni specifiche comprendono:

1. Il tempo di aumento / caduta delle fluttuazioni di corrente nel bus di potenza dovrebbe essere inferiore a 1ns.

2. Il piano di potenza dovrebbe essere sullo strato interno del PCB e gli strati superiori e inferiori adiacenti ad esso sono entrambi piani 0V. La distanza tra i due piani 0V che si estendono verso l'esterno deve essere almeno 20 volte la distanza tra ciascuno di essi e il piano di potenza.

3. A qualsiasi frequenza di interesse, la struttura del bus di potenza non risonerà.

4. Il derivato totale del PCB è di almeno 8 strati o più.

Inserisci qui la descrizione dell'immagine

Cinque Cinque Principi

Le regole per selezionare il numero di strati della scheda stampata, cioè se la frequenza dell'orologio raggiunge 5MHz o il tempo di aumento dell'impulso è inferiore a 5ns, la scheda PCB deve essere una scheda multistrato. Questa è una regola generale. A volte a causa dei costi e di altri fattori, viene utilizzata una scheda PCB a doppio strato. Nella struttura, in questo caso, è meglio utilizzare un lato della scheda stampata come piano di terra completo.