PCB 기술 - 고속 PCB 설계 접지 분류 및 선택 원칙

전자 기술의 발전에 따라 전자 제품의 제품 기능은 갈수록 강대해진다.PCB 디자인은 전자 제품의 디자인에서 매우 중요한 역할을 한다. 왜냐하면 PCB 디자인의 품질은 제품 기능의 실현에 직접적인 영향을 줄 수 있기 때문이다.

전자 제품의 설계에서 PCB 회로를 설계하여 그 기능을 실현하는 것은 어렵지 않다.온도와 습도 변화, 기압 변화, 기계적 충격, 부식 영향 등 다양한 영향을 받지 않는 것이 어려움입니다. 정상적이고 안정적인 작동을 위한 지속적인 유지보수를 위해 이러한 영향을 제거하거나 줄이기 위한 다양한 설계 방법이나 제조 공정 조치를 취할 것입니다.주지하다시피 접지 설계는 시스템 설계의 기초이며, 양호한 접지는 시스템이 안전하고 안정적으로 운행하는 전제이다.그래서 오늘 편집장은 고속 PCB 설계의 접지 방법에 대해 이야기해 보겠습니다.

PCB 접지 설계:

넓은 의미에서 말하자면, 접지는 두 가지 의미, 즉 접지와 가상 접지를 포함한다.접지는 대지와의 연결을 말한다.가상지와의 연결은 전세 참고점과의 연결을 가리킨다.참고점이 대지의 전기와 절연되었을 때, 그것은 부동 연결이라고 불린다.접지에는 두 가지 목적이 있다: 첫째, 제어 시스템의 안정적이고 신뢰할 수 있는 운행을 확보하고, 접지 회로로 인한 간섭을 방지한다, 즉 일반적으로 말하는 작업 접지;다른 하나는 작업자가 설비의 절연으로 파손되거나 추락하여 감전위험에 직면하는것을 방지하고 설비의 안전을 보장하는것을 보호접지라고 한다.

접지 선택 원칙:

주어진 장치 또는 시스템의 경우 관심있는 최고 주파수 (대응 파장) 에서 전송선의 길이 L>in이면 고주파 회로로 간주되며, 그렇지 않으면 저주파 회로로 간주됩니다.

(1) 저주파 회로(<1MHZ), 단일 접지 권장;

(2) 고주파 회로 (> 10MHZ), 다중 접지를 사용하는 것이 좋습니다.

(3) 고저주파 혼합 회로, 혼합 접지, 적용 작업 주파수 범위는 일반적으로 500kHz-30M

PCB 접지 방식:

1.단일 접지: 모든 회로의 접지선은 접지 평면의 같은 점에 연결되어 직렬 단일 접지와 병렬 단일 접점으로 나뉜다.

단일 지점 접지는 전체 시스템에서 하나의 물리적 점만 접지 참조점으로 정의되고 접지가 필요한 다른 모든 점은 해당 점에 연결됩니다.

단일 접지는 주파수가 낮은(1MHZ 이하) 회로에 적용됩니다.시스템의 작동 빈도가 너무 높아서 시스템 접지 컨덕터의 길이와 비슷한 작동 파장을 갖게 되면 단일 접지가 문제입니다.지역선의 길이가 1/4파장에 가까울 때 그것은 마치 단락의 전송선과 같다.지선의 전류와 전압은 주파에 분포되여있으며 지선은 복사안테나가 되여"지역"의 역할을 할수 없다.

접지 저항을 낮추고 방사선을 피하기 위해서는 지선의 길이가 1/20파장보다 작아야 한다.일반적으로 전원 회로를 처리할 때 단일 접지를 고려할 수 있습니다.디지털 회로가 많은 PCB의 경우 고조파가 풍부하기 때문에 일반적으로 단일 접지 방법을 사용하는 것이 권장되지 않습니다.

다중 접지

2.다중 접지: 모든 회로의 지선이 가까운 접지이고 지선이 짧아 고주파 접지에 적합하다.

다중 접지는 장치의 각 접지가 가장 가까운 접지 평면에 직접 연결되어 접지 컨덕터의 길이가 가장 짧다는 것을 의미합니다.

다점접지회로구조가 간단하여 접지선에서 나타날수 있는 고주파주파현상이 뚜렷이 감소되였다.작업 빈도가 높은(> 10MHZ) 경우에 적합합니다.그러나 다중 접지는 장치 내부에 많은 접지 회로를 형성하여 외부 전자장에 대한 장치의 저항을 낮출 수 있습니다.다중 접지라면 주의하십시오

특히 서로 다른 모듈과 장치 간에 네트워크가 연결되어 있는 경우 반복 문제가 발생합니다.접지 회로로 인한 전자기 간섭:

이상적인 상황에서 접지는 제로 전세와 제로 임피던스를 가진 물리적 실체여야 한다.그러나 실제 지선 자체는 저항 분량과 저항 분량을 가지고 있다.전류가 접지선을 통과하면 전압이 내려간다.지선은 다른 연결(신호, 전원 코드 등)과 회로를 형성한다. 이때 변전자장이 회로에 결합하면 접지 회로에 있게 된다.

에서 감응 전동세는 접지 회로를 통해 부하로 생성되고 결합되어 잠재적인 EMI 위협이 된다.

3. 혼합 접지: 단일 접지와 다중 접지를 혼합한다.

일반적으로 모든 모듈은 두 가지 접지 방식을 모두 사용하고 혼합 접지 방식을 사용하여 회로 지선과 접지 사이의 연결을 완성한다.

전체 평면을 공통 접지선으로 사용하지 않는 경우 예를 들어, 모듈 자체에 두 개의 접지선이 있는 경우 접지평면을 구분해야 하며 접지평면은 일반적으로 전원 평면과 상호 작용합니다.다음 사항에 유의하십시오.

(1) 관련되지 않은 전원 평면과 접지 평면이 겹치지 않도록 평면을 정렬합니다. 그렇지 않으면 모든 접지 평면에 장애가 발생하여 서로 간섭할 수 있습니다.

(2) 고주파 상황에서 층 간에 회로판의 기생용량을 통해 결합한다.

(3) 접지평면(예를 들어 디지털 접지평면과 아날로그 접지평면) 사이의 신호선은 접지교를 통해 연결되고 가장 가까운 반환 경로는 가장 가까운 통공 구성을 통해 연결된다.

(4) 격리접지평면부근에서 시계선 등 고주파흔적선을 운행하지 말아야 하며 이는 불필요한 복사를 초래할수 있다.

(5) 신호선과 그 순환도로가 형성하는 순환도로의 면적은 가능한 한 작으며 최소순환도로규칙이라고도 한다.순환도로의 면적이 작을수록 외부복사가 적어지고 외부로부터의 교란도 작아진다.접지층과 신호 배선을 구분할 때는 접지층과 중요 신호 흔적선의 분포를 고려하여 접지층에 홈을 만들어 문제를 일으키지 않도록 해야 한다.

4.부지:

"부동접지" 는 설비접지시스템과 대지전기가 절연되는 접지방법을 말한다.

부지 자체의 일부 약점 때문에, 그것은 일반적인 대형 시스템에 적합하지 않으며, 그 접지 방법도 거의 사용되지 않는다