PCB技術 - PCB設計における三つの原理

3 W原理

線の間のクロストークを減らすために PCB設計, ライン間隔は十分大きくなければならない. ラインセンター間隔が線幅の3倍以上であるとき, 電界の大部分は互いに干渉し続けることができる. これは3 Wルールです.

3 W原理は、複数の高速信号線が長距離にわたってルーティングされるとき、間隔は3 W原理に従うべきであることを意味する。例えば、クロックライン、差動ライン、ビデオおよびオーディオ信号線、リセット信号線および他のシステムキー回路は、3 W原理に従う必要がある。ボード上のすべての配線は、3 Wの原則に従うために必須ではありません。

3 Wの原理を満足することにより、信号間のクロストークを70 %削減することができ、また、10 Wの場合、信号のクロストークをほぼ98 %低減することができる

3 W原理は覚えやすいが、この原理の確立の前提条件があることを強調すべきである。クロストークの原因の物理的意味を考慮して、クロストークを効果的に防止するために、間隔は、スタックの高さ及びワイヤ幅に関係する。四層板、トレースと基準面（5 - 10ミル）の間の高さ距離、3 Wは十分ですしかし、2層ボードでは、トレースと基準層（45〜55ミル）の間の高さ距離は、3 Wは高速信号ルーティングには十分ではない。3 Wの原理は、一般に50オーム特性インピーダンス伝送線路の条件下で確立される。

一般に、設計プロセスにおいて、信号配線が密に配線されているため、全ての信号線が3 Wに満たない場合には、クロック信号やリセット信号などの高感度信号に対して3 Wしか使用できない。

20 H原理

電源層と接地層との距離は20 Hだけ減少する。もちろん、エッジ放射効果を抑制するためである。電磁干渉は基板の端部で外部に放射される。電源プレーンが地面の範囲内で実行されるだけであるために、パワープレーンを縮小する。効果的にEMCを改善します。あなたが20 hで縮退する場合は、地面の端に電場の70 %を制限することができます100 hで縮みば、電場の98 %を制限することができます。

「20 Hルール」の採用は、パワープレーンのエッジが0 Vプレーンのエッジより少なくとも20倍小さいことを保証することを意味し、これは2つの平面間の層距離に相当する。

この規則は、0 V／パワープレーン構造の側からの放射を低減する技術（エッジ放射線効果を抑制する）としてしばしば必要とされる。しかし、20 Hルールは特定の条件の下でのみ重要な結果をもたらす。これらの特定の条件には次のものが含まれます。

1）パワーバスの電流変動の立ち上がり／立ち下がり時間は1 ns以下である。

パワープレーンは、PCBの内部層にあるべきであり、それに隣接する上部層および下層は、両方とも0 V面である。外側に延びる2つの0 V平面間の距離は、それらの各々とパワープレーンの間の少なくとも20倍の距離でなければならない。

任意の周波数では、パワーバス構造は共振しない。

PCBの全誘導体は、少なくとも8層以上である。

挿入画像説明

ファイブファイブ

プリント板の層数を選択するための規則, それで, クロック周波数が5 MHzに達するか、パルス立ち上がり時間が5 ns未満であるならば, the PCB 板は多層板でなければならない. これは大綱である. 費用と他の要因のために時々, 二層 PCB 板使用. 構造上, この場合は, プリント板の片側を完全な接地面として使用するのがベストである.