전자 설계 - PCB 간섭 방지 기술 설계

1 소개

전자기 호환성 EMC는 전자기 시스템이 규정된 전자기 환경에서 설계 요구에 따라 정상적으로 작동하는 능력을 말한다.전자 시스템이 경험하는 전자기 간섭은 전장과 자기장의 복사뿐만 아니라 선로의 공공 저항, 도선 조합과 회로 구조의 영향을 받는다.회로를 개발하고 설계할 때, 우리는 또한 설계된 인쇄회로기판이 가능한 한 외부의 간섭을 받지 않고, 가능한 한 다른 전자시스템을 방해하지 않기를 희망한다.인쇄판의 방해성능에 영향을 주는 요소는 매우 많은데 여기에는 동박의 두께, 인쇄도선의 너비와 길이, 린접도선간의 교란, 판중의 부속품배치의 합리성 및 도선의 공동저항이 포함된다.공간 속의 전선과 부품에서 발생하는 전자장 등.

인쇄회로기판을 설계하는 가장 중요한 임무는 회로를 분석하고 관건적인 회로를 확정하는 것이다.이것은 어떤 회로가 간섭원이고 어떤 회로가 민감한 회로인지 식별하고 간섭원이 어떤 경로를 사용하여 민감한 회로를 방해할 수 있는지 찾아내기 위한 것이다.아날로그 회로에서 저전평 아날로그 회로는 일반적으로 민감한 회로이고 전력 증폭기는 일반적으로 간섭원이다.작업 주파수가 낮을 때 간섭원은 주로 선통 사이를 통해 간섭 민감한 회로를 연결한다;작업 주파수가 높을 때, 간섭원은 주로 전자기 복사를 통해 민감한 회로를 간섭한다.디지털 회로에서 고속 중복 신호, 예를 들어 시계 신호, 버스 신호 등은 그 주파수 분량이 풍부하고 가장 큰 교란원으로 흔히 민감한 회로에 위협이 된다.리셋 회로, 중단 회로 등은 모두 민감한 회로로 최고봉의 간섭을 받기 쉽기 때문에 디지털 회로가 제대로 작동하지 않는다.입력 / 출력 회로 (1 / 0) 는 외부 세계와 연결되어 있으므로 특히 주의해야 합니다.UO 회로가 시계선과 같은 간섭원에 가까우면 불필요한 고주파 에너지가 출력선에 집적되고 선로의 소음이 복사 또는 전도를 통해 케이블 근처의 민감한 회로를 방해합니다.

회로를 충분히 분석하고 관건적인 회로를 확정하는 기초에서 회로는 반드시 인쇄판에 정확하게 배치해야 한다.디지털 회로의 경우 클럭 회로, 고속 논리 회로 등과 같은 고속 회로, 중저속 논리 회로 및 UO 회로는 서로 다른 영역에 배치되어야 하며 간섭 소스와 민감한 회로는 가능한 한 공간에서 분리되어 간섭 소스를 분리할 수 있어야 합니다.민감한 회로에 대한 방사능 방해를 크게 감소시켰다.

2 인쇄판 간섭 방지 설계

PCB 보드 간섭 방지 설계의 목적은 PCB 보드의 전자 복사와 PCB 보드의 회로 사이의 직렬 간섭을 줄이는 것입니다.또한 PCB의 접지 설계는 1/0 케이블의 공통 모드 전압 복사에 직접적인 영향을 미칩니다.그러므로 PCB의 교란방지설계는 시스템의 전자기정보복사를 낮추는데 중요한 의의가 있다.

2.1 PCB 레이아웃 설계

인쇄회로기판 (PCB) 의 밀도가 갈수록 높아지면서 PCB 설계의 품질은 교란에 대항하는 능력에 큰 영향을 미치기 때문에 PCB의 배치는 설계에서 매우 중요한 위치에 있다.

특수 부품의 레이아웃 요구사항:

1.고주파 소자 간의 접선이 짧을수록 좋고, 서로 간의 전자기 간섭을 최대한 줄인다;간섭에 취약한 구성 요소는 가까이 있으면 안 됩니다.부품 가져오기 및 내보내기는 가능한 멀리 떨어져 있어야 합니다.

2.일부 구성 요소는 더 높은 전력 차이를 가지고 있으므로 공모 복사를 줄이기 위해 거리를 늘려야 합니다.특히 고전압 소자 배치의 합리성에 주의한다;

3. 열부속품은 가열부속품을 멀리해야 한다.

4.용액 콘덴서는 칩의 전원 핀에 접근해야 한다;

5.전위기, 가변 감지 코일, 가변 콘덴서, 마이크로 스위치 등 가변 소자의 배치는 요구에 따라 쉽게 조정할 수 있는 위치에 배치해야 한다;

6. 인쇄판 포지셔닝 구멍과 고정 브래킷이 차지하는 위치는 반드시 예약해야 한다.

일반 부품의 레이아웃 요구사항:

1. 회로 흐름에 따라 각 기능 회로 단위의 부품을 배치하여 신호의 흐름이 가능한 한 일치하도록 한다.

2. 각 기능 회로의 핵심 부품을 중심으로 그 주위에 배치한다. 부품은 PCB에 고르게 정렬하여 부품 간의 지시선과 연결을 최소화하고 단축해야 한다.

3.고주파에서 작동하는 회로의 경우 구성 요소 간의 간섭을 고려해야 합니다.일반적으로 부품은 경로설정이 용이하도록 가능한 한 평행으로 정렬해야 합니다.

4. PCB의 인출선은 일반적으로 회로기판의 가장자리에서 80밀리 귀보다 작지 않다.회로 기판의 가장 좋은 형태는 직사각형이다.가로세로 비율은 3: 2 또는 4: 30입니다.

2.2 PCB 레이아웃 설계

PCB의 케이블 연결 밀도는 점점 높아지고 있으므로 PCB 케이블 연결 설계가 특히 중요합니다.

1.4층 패널의 전원 코드 레이어는 가능한 한 지선 레이어에 접근하여 최소한의 전원 임피던스를 얻어야 합니다.위부터 아래까지 신호선, 접지선, 전원선, 신호선 순이다.전자기 호환성을 고려할 때 위에서 아래로 가장 좋은 6층판은 신호선, 접지선, 신호선, 전원선, 접지선, 신호선;

2. 시계선은 접지층과 인접해야 하며 선폭은 가능한 한 커야 하며 각 시계선의 선폭은 같아야 한다.

3.지선과 인접한 신호층에는 고속 디지털 신호선과 저전평 아날로그 신호선이 설치되어 있고, 비교적 먼 층에는 저속 신호선과 고전평 아날로그 신호선이 설치되어 있다;

4. 입력과 출력 단자의 연결을 최대한 피하고 병렬을 피하며 피드백을 피해야 한다.

5. 인쇄도선의 굴곡도는 일반적으로 135도 둔각이다.

6. 전원 코드와 지선의 선폭은 가능한 한 증가해야 하며, 핀 간격이 0.5mm인 부품의 배선 폭은 12mil보다 작아서는 안 된다;

7. 통용 디지털 회로의 신호선 너비는 8.il-10nul이고 간격은 6mi1-8mil이다.

8.방사선 콘덴서의 지시선은 너무 길어서는 안 된다, 특히 고주파 바이패스 콘덴서;

9. 혼합 신호 회로기판의 디지털 접지와 아날로그 접지는 분리된다.만약 배선이 격리된 간격을 통과하면 전자기복사와 신호교란이 급격히 증가되여 전자기호환성문제를 초래하게 된다.따라서 PCB 설계는 일반적으로 디지털 회로와 아날로그 회로를 통해 통일된 접지, 배치 및 배선을 사용합니다.

10.일부 고속 신호의 경우 차등 경로설정을 사용하여 전자 복사를 줄일 수 있습니다.

4 결론

다층 인쇄판은 독특한 방해 방지 특성을 가지고 있다.대규모 집적회로와 초대형 집적회로가 끊임없이 발전함에 따라 사람들은 점점 더 많은 다층 인쇄판을 채택할 것이다.현대 전자 시스템에서 시계 주파수가 높아지고 칩 집적도가 높아짐에 따라 PCB 설계의 합리성과 신뢰성이 점점 더 중요해지고 있다.설계에서는 고품질의 PCB 설계를 얻기 위해 구체적인 문제를 분석해야 한다.