PCBニュース - PCB設計の基本的な問題と技術を改善する方法

PCB設計, 我々はしばしば、我々は通常オンラインで見つける経験とスキルに依存して. それぞれ PCB設計 特定のアプリケーションに最適化することができます, 一般的に, そのデザインルールは、ターゲットアプリケーションにのみ適用されます. 例えば, アナログ-デジタル変換器PCB規則はRF PCBとその逆に適用されない. しかし, いくつかのガイドラインは、任意の PCB設計. ヒア, このチュートリアルでは, 我々は大幅に改善することができますいくつかの基本的な質問やトリックをカバーします PCB設計.

電力と信号分配

配電はあらゆる電気設計の重要な要素である。すべてのコンポーネントは機能する力に依存します。あなたのデザインに応じて、特定のコンポーネントは、電源接続を持っているかもしれませんが、同じボード上の特定のコンポーネントは、電源接続が悪いかもしれません。例えば、すべての構成要素が単一のワイヤによって給電された場合、異なるインピーダンスが各構成要素に対して観察され、結果として複数の接地参照が生じる。例えば、2つのADC回路を有し、最初に1つ、端部が1つ、ADCが両方とも外部電圧を読み込む場合、各アナログ回路はそれ自体に対して異なる電位を読み出す。

私たちは、3ポイントの可能な方法で電力分配を要約することができます：シングルポイント源、星源と多点源。

（1）単点電源：各構成要素の電源配線と接地配線とを分離する。すべてのコンポーネントの電源ケーブルは、単一の基準点だけで会います。単一点は電力に適していると考えられる。しかし、これは複雑であるか大きい/媒体プロジェクトのために可能ではありません。

（c）多点源：いずれも不良であると考えられる。しかし、どの回路でも使いやすい。多点源は、構成要素と共通インピーダンス結合との間の基準差を生成することができる。この設計スタイルはまた、高スイッチングIC、クロックとRF回路が接続を共有する近くの回路にノイズを導入することができます。

もちろん、私たちの日常生活の中で、我々は常に単一の分布を持っていないでしょう。単一点源を多点源と混合することにより妥協を達成できる。あなたは、1ポイントでアナログ敏感な装置と高速/ RFシステムを置くことができて、1ポイントで他のすべてのより敏感な周辺機器を置くことができます。

パワープレーン

場合は、電源飛行機を使用する必要がありますか？答えはイエスです。パワーボードは、任意の回路において電力を伝達し、ノイズを低減する方法の1つである。パワープレーンは、接地経路を短くし、インダクタンスを減らし、電磁両立性（EMC）性能を改善する。つのパワープレーンのおかげで、平行板減結合コンデンサは、雑音伝播を予防するためにつくられる。

パワーボードはまた、明らかな利点を有する。その大きな領域のために、それはより大きな電流が流れることを可能にし、従ってPCBの動作温度範囲を増加させる。しかし、注意してください：パワー層は、動作温度を向上させることができますが、配線も考慮する必要があります。追跡規則はIPC - 2221とIPC - 9592によって与えられる

RF源（またはどんな高速信号アプリケーション）でのPCBsのために、あなたは板パフォーマンスを改善するために完全な接地を持っていなければなりません。シグナルは異なる平面になければなりません、そして、2層で両方の要件を満たすのはほとんど不可能です。あなたが低複雑さでアンテナまたはどんなRF板も設計したいならば、あなたは2つの層を使うことができます。

混合信号設計, メーカーは通常、デジタルグラウンドからアナロググラウンドを分離することをお勧めします. 高感度アナログ回路は高速スイッチと信号に影響を受けやすい. アナログとデジタルの接地が異なる場合, 接地面は分離する. しかし, 以下のような欠点がある. 地面の不連続性によって引き起こされる地面を分けるクロストークとループの領域に注意を払うべきである. 以下の図は、2つの別々の接地面の例を示す. 左側に, リターン電流は信号線に沿って直接通過することができない, したがって、ループ領域は右側のループ領域の代わりに現れる.