Teknik PCB - Klasifikasi dan prinsip pemilihan pembatasan reka PCB kelajuan tinggi

Dengan pengembangan teknologi elektronik, fungsi produk produk elektronik semakin berkuasa. Rancangan PCB bermain peran penting dalam rancangan produk elektronik, kerana kualiti rancangan PCB akan mempengaruhi secara langsung penyelesaian fungsi produk.

Dalam desain produk elektronik, ia tidak sukar untuk merancang sirkuit PCB untuk menyadari fungsinya. Kesukaran ialah ia tidak terpengaruh oleh pengaruh berbeza (seperti perubahan suhu dan kelembatan, perubahan tekanan udara, kejutan mekanik, kesan kerosakan, dll.). Untuk mencapai pemeliharaan terus-menerus kerja normal dan stabil, kita akan menerima berbeza kaedah desain atau tindakan proses memproduksi untuk menghapuskan atau mengurangi kesan ini. Semua orang tahu bahawa desain mendarat adalah dasar desain sistem, dan mendarat yang baik adalah syarat-syarat untuk operasi yang selamat dan stabil sistem. Jadi editor hari ini bercakap dengan semua orang tentang kaedah pendaratan dalam rekaan PCB kelajuan tinggi.

Ralat latar bawah PCB:

Secara lebar, pendaratan termasuk dua makna, iaitu pendaratan dan pendaratan maya. Sambungan tanah merujuk kepada sambungan dengan bumi; sambungan ke tanah maya merujuk kepada sambungan dengan titik rujukan potensi. Apabila titik rujukan disesuaikan secara elektrik dari bumi, ia dipanggil sambungan mengapung. Ada dua tujuan mendarat: satu adalah untuk memastikan operasi stabil dan boleh dipercayai sistem kawalan dan untuk mencegah gangguan disebabkan oleh gelung tanah, yang sering disebut sebagai mendarat kerja; Yang lain adalah untuk mencegah operator daripada terkena risiko kejutan elektrik disebabkan kerosakan isolasi atau jatuh peralatan dan menjamin keselamatan peralatan dipanggil tanah perlindungan.

Prinsip pemilihan mendarat:

Untuk peranti atau sistem tertentu, pada frekuensi tertinggi (panjang gelombang yang sepadan) kepentingan, apabila panjang garis trasmis L>in, ia dianggap sebagai sirkuit frekuensi tinggi, jika tidak, ia dianggap sebagai sirkuit frekuensi rendah.

(1) Sirkuit frekuensi rendah (<1MHZ), pendaratan titik tunggal direkomendasikan;

(2) Sirkuit frekuensi tinggi (>10MHZ), disarankan menggunakan pendaratan berbilang-titik;

(3) Sirkuit hibrid frekuensi tinggi dan rendah, pendaratan campuran, julat frekuensi kerja yang berlaku adalah umumnya 500kHz-30M

Kaedah pendaratan PCB:

1. Pendaratan titik tunggal: Kabel tanah semua sirkuit tersambung ke titik yang sama di atas pesawat tanah, yang dibahagi menjadi pendaratan titik tunggal siri dan pendaratan titik tunggal selari.

Pemasangan titik tunggal bermakna bahawa dalam seluruh sistem, hanya satu titik fizik ditakrif sebagai titik rujukan pendaratan, dan semua titik lain yang perlu didasarkan tersambung ke titik ini.

Pendaratan titik tunggal sesuai untuk sirkuit dengan frekuensi lebih rendah (dibawah 1MHZ). Jika frekuensi operasi sistem begitu tinggi sehingga panjang gelombang operasi boleh dibandingkan dengan panjang pemimpin pendaratan sistem, pendaratan titik tunggal adalah masalah. Apabila panjang wayar tanah dekat dengan panjang gelombang 1/4, ia seperti garis penghantaran sirkuit pendek. Semasa dan tekanan wayar tanah dikedarkan dalam gelombang berdiri, dan wayar tanah menjadi antena radiasi dan tidak dapat berfungsi sebagai "tanah". .

Untuk mengurangi pengendalian tanah dan menghindari radiasi, panjang wayar tanah sepatutnya kurang dari 1/20 panjang gelombang. Dalam rawatan sirkuit kuasa, pendaratan satu titik biasanya boleh dianggap. Untuk PCB dengan sejumlah besar sirkuit digital, umumnya tidak disarankan untuk menggunakan kaedah pendaratan titik tunggal disebabkan harmonik tertib tinggi yang kaya.

Pendaratan berbilang-titik

2. Pendaratan berbilang-titik: Kawalan tanah semua sirkuit terdekat, dan wayar tanah pendek dan sesuai untuk pendaratan frekuensi tinggi.

Pendaratan berbilang-titik bermakna setiap titik pendaratan dalam peralatan secara langsung tersambung ke pesawat pendaratan terdekat kepadanya, sehingga panjang petunjuk pendaratan adalah yang paling pendek.

Sirkuit pendaratan berbilang-titik mempunyai struktur sederhana, dan fenomena gelombang berdiri frekuensi tinggi yang mungkin muncul pada garis pendaratan dikurangi secara signifikan. Ia sesuai untuk kadaran dengan frekuensi operasi yang lebih tinggi (>10MHZ). Namun, pendaratan berbilang-titik boleh menyebabkan banyak gelung tanah membentuk di dalam peranti, dengan itu mengurangkan resistensi peranti terhadap medan elektromagnetik luaran. Dalam kes pendaratan berbilang-titik, nota

Masalah gelung sengaja, terutama bila rangkaian antara modul dan peranti berbeza. gangguan elektromagnetik disebabkan oleh gelung tanah:

Idealnya, tanah patut menjadi entiti fizik dengan potensi sifar dan impedance sifar. Namun, wayar tanah sebenarnya sendiri mempunyai komponen lawan dan komponen reaksi. Apabila arus mengalir melalui wayar tanah, tekanan akan jatuh. Wajer tanah akan membentuk gelung dengan sambungan lain (isyarat, tali kuasa, dll.). Apabila medan elektromagnetik berbeza-masa dipasang dengan gelung, ia akan berada dalam gelung tanah.

Dalam, kekuatan elektromotif yang dihidupkan dihasilkan dan disambungkan dengan muatan oleh loop tanah, yang merupakan ancaman potensi EMI.

3. Pendaratan campuran: campuran pendaratan satu titik dan pendaratan berbilang titik.

Secara umum, semua modul akan menggunakan dua kaedah pendaratan secara meliputi, dan menggunakan kaedah pendaratan bercampur untuk menyelesaikan sambungan antara wayar tanah sirkuit dan pesawat tanah.

Jika anda tidak memilih untuk menggunakan seluruh pesawat sebagai wayar tanah biasa, misalnya, apabila modul sendiri mempunyai dua wayar tanah, anda perlu membahagi pesawat tanah, yang sering berinteraksi dengan pesawat kuasa. Perhatikan prinsip berikut:

(1) Jajarkan pesawat untuk mengelakkan penyelamatan antara pesawat kuasa yang tidak berkaitan dengan pesawat tanah, jika tidak ia akan menyebabkan semua pesawat tanah gagal dan mengganggu satu sama lain;

(2) Dalam kes frekuensi tinggi, akan ada sambungan antara lapisan melalui kapasitas parasit papan sirkuit;

(3) Garis isyarat antara pesawat tanah (seperti pesawat tanah digital dan pesawat tanah analog) disambungkan oleh jambatan tanah, dan laluan kembali terdekat dikonfigur melalui lubang terdekat.

(4) Lupakan jejak frekuensi tinggi berjalan seperti garis jam dekat pesawat tanah yang terisolasi, yang boleh menyebabkan radiasi yang tidak diperlukan.

(5) Kawasan loop terbentuk oleh garis isyarat dan loopnya adalah sebanyak mungkin, yang juga dipanggil peraturan loop minimum; semakin kecil kawasan loop, semakin sedikit radiasi luar dan semakin sedikit gangguan dari dunia luar. Apabila membahagi pesawat tanah dan penghalaan isyarat, pertimbangkan pengedaran pesawat tanah dan jejak isyarat penting untuk mencegah masalah disebabkan slot dalam pesawat tanah.

4. Tanah mengapung:

"Tanah mengapung" merujuk kepada kaedah pendaratan di mana sistem pendaratan peralatan diasingkan secara elektrik dari bumi.

Kerana kelemahan tanah yang mengapung sendiri, ia tidak sesuai untuk sistem skala besar umum, dan kaedah pendaratannya jarang digunakan