PCB技術 - PCB接地方式の総合的考慮

1.PCB接地方式の総合的考慮

1.1よく使われる星点接地（一点接地）方式の利点：直列相互干渉が発生しない

100%従うことができない場合は、星の選択方法をよく考える必要がありますか。テンプレートは2つあります。

1枚目のプレート電源フィルタの大きな電気容器は星型点である

きょうつうほしがたてんせっち

2つ目のケースは星型の点です

電源入力アース

1.2チューナ（RF）接地と小信号接地

チューナRFフロントエンドとそのシールドシェルは、チューナ接地線からチューナ（RF）接地と小信号接地に分岐できる低信号接地線としてシャーシに接続しなければならない

1.3 MCUとKBの接地

MCUとKBは一緒に接地することができ、接地点は狭いワイヤを介して主接地またはシャーシに接続される

1.4サーボPCB接地方式

4種類の接地分類、モータドライバ/オーディオ/デジタル/RF回路接地方式。それぞれの個別の銅箔は接地され、1本の狭導線で接続されている。モータの接地はネジで締め付けられている。

1.5信号伝送方式

信号線と信号接地線を同時に並列に伝送することでノイズを低減することができる

2.オーディオに関する考慮事項

信号電流は磁場を発生し、電力線は多くのノイズ信号と大きなノイズ電流によるノイズ電磁場を有する。信号電流の方向とその大きさと強度を理解し、信号電流回路の面積を小さくして誘導結合を減らす。対応する電源線接地線は、回路面積を最小限に抑え、回路インピーダンスを低減するために並列（並列または並列）分布されなければならない。小信号線トレースはデジタル回路やノイズ信号に近接してはならない。PCBの隣接層上で遮蔽できる信号線は互いに遮蔽されるべきである。垂直（90º）で、クロストークを最小限に抑えます。

3.騒音注意事項

電源はPCBの入口で切断してください。

電源はPCBの電源入口点にあり、できるだけ早く大電流回路（電力増幅器IC）に近づく必要があります。ワイヤ間の面積を最小化し、インダクタンスを最小化する）。ケーブルをPCBに接続する際に、可能であれば、回路面積を最小限に抑えるために複数の接地回路を提供します。VCC（クリーン電源）線と信号線は、バッテリ、点火、高電流、または高速スイッチング信号を搬送する非ろ過（ダーティ）線と平行にしてはならない。

一般に、信号線と関連する接地回路は、電流回路の面積を最小限に抑えるためにできるだけ近くになければならない

a）低周波信号電流は最小抵抗線bを通過する）高周波信号電流は最低インダクタンス線を通過する

小信号または周辺回路は、高速デジタル回路、大電流回路、またはフィルタされていない電源回路からできるだけI/Oコネクタに近づかなければなりません。

4.EMCの考慮事項

各デジタルIC電源ピンには、デカップリング用の高周波・低インダクタンスセラミックコンデンサが追加されています。0.1µFのキャパシタは15 MHz以下のICに使用され、0.01µFの容量は15 MHz以上のICに使用されます。電池または点火装置の無線周波数デカップリング部品はPCBの電源ソケット（I/Oコネクタに近い）に置かなければならない。発振器とMCUは、I/Oコネクタまたはチューナから離れ、できるだけチップに近づけるべきであり、ループ面積を最小に保つためにはPCBの同じ側にあることが望ましい。RFデカップリングキャパシタはRF回路に追加されるべきである。低周波信号（10 MHz未満）のシールドは、不要な接地回路の発生を防ぐために電源の上端にのみ接地されます。

5.PCBレイアウトの3-Wルール

PCB配線では、3-W配線規則に従うべきです。PCB上のトレース間にクロストークが発生します。このクロストークはクロック信号とその周辺信号の間だけでなく、データ、アドレス、制御、入出力信号線などの他のキー信号にも発生し、クロストークと結合効果がある可能性があります。これらの信号のクロストークを解決するために、追跡を行う際にトレースの3-W規則に従うべきであるPCBトレースから措置をとることができます。3−W規則を使用すると、信号トレース間の結合を低減することができる。

3−W規則は、クロック、オーディオ、ビデオ、リセット、データ、アドレスなどのすべての信号を満たす分離距離である：トレースエッジ間の距離はトレース幅の2倍以上、すなわちトレースの中心であるべきである。それらの間の距離はトレース幅の3倍である。例えば、クロック線幅が8 milsの場合、クロックトレースのエッジと他のトレースエッジとの間の距離は16 milsでなければならない。

メモ：基板エッジに近いトレースについては、基板エッジからトレースエッジまでの距離は3 Wより大きい必要があります。

3−W規則は、クロック信号や高周波周期信号だけでなく、様々な配線状況に使用することができる。I/O領域に接地参照平面がない場合は、差動トレースペアはミラー平面を持たず、3-W規則を使用して配線することができます。

一般的には、図3に示すように、差分対トレースの2つの信号トレース間の距離はWであり、差分トレースと他のトレースの距離は3−W規則を満たすべきである、すなわち、トレースと他のトレースの最小距離は3 Wであるべきである。差動対トレースについては、電力平面からのノイズ及び他の信号が差動対トレースに結合される。差動ペアの信号線間の距離が大きすぎる（3 Wより大きい）場合、他の信号線との距離が小さすぎる（3 W未満）場合、データ伝送が中断する可能性があります。

6：PCBコーナー配線

信号線インピーダンスの突然の変化は不連続性をもたらし、それによって反射をもたらし、したがってPCBトレースにおけるこの不連続性を回避する。特に、高速信号PCBを設計する場合、特に信号立上り時間がns（マイクロ秒）段の場合、特にトレースのコーナー処理に注意すべきである。

トレースが直角コーナーを有する場合、コーナーにおけるトレースの幅と断面積が増加するため、追加の寄生容量が発生し、そのためインピーダンスが減少し、トレースインピーダンスの不連続性が発生する。このような直角コーナーの場合、コーナーで2つの45°またはフィレットを使用して直角コーナーを実現することができます。これにより、トレースの線幅と断面積を同じに保つことができ、インピーダンス不連続の問題を回避することができる。図4に示すように、直角コーナーの処理方法である。図のコントラストから、フィレット法が最も優れていることがわかります。通常45°は10 GMzの信号に適用でき、フィレットは10 GMzより高い信号に適用できる。