Teknik PCB - Rancangan penghalang gangguan PCB, prinsip-prinsip 30 ini yang anda perlu tahu

I. Perkenalan

Cara untuk menekan gangguan pada papan PCB adalah:

1. Kurangkan kawasan loop isyarat mod berbeza.

2. Kurangkan kembalian bunyi frekuensi tinggi (penapisan, pengasingan dan persamaan).

3. Kurangkan tekanan mod umum (desain mendarat). 30 prinsip desain EMC PCB kelajuan tinggi

2. Ringkasan prinsip desain PCB

Prinsip 1: frekuensi jam PCB melebihi 5MHZ atau masa naik isyarat kurang dari 5ns, biasanya perlu guna desain papan berbilang lapisan.

Alasan: Kawasan gelung isyarat boleh dikawal dengan baik dengan mengadopsi reka papan berbilang lapisan.

Prinsip 2: Untuk papan berbilang-lapisan, lapisan kawalan kekunci (baris jam, baris bas, garis isyarat antaramuka, baris frekuensi radio, reset baris isyarat, cip pilih baris isyarat, dan berbilang garis isyarat kawalan, dll.) patut disebelah dengan pesawat tanah lengkap. Lebih baik antara dua pesawat tanah.

Alasan: Garis isyarat kunci biasanya adalah garis isyarat kuat atau garis isyarat yang sangat sensitif. Kabel dekat dengan pesawat tanah boleh mengurangi kawasan gelung isyarat, mengurangi intensiti radiasi atau meningkatkan kemampuan anti-gangguan.

Prinsip 3: Untuk papan lapisan tunggal, kedua-dua sisi garis isyarat kunci patut ditutup dengan tanah.

Alasan: isyarat kunci ditutup dengan tanah di kedua-dua sisi, pada satu sisi, ia boleh mengurangi kawasan loop isyarat, dan pada sisi lain, ia boleh mencegah salib bercakap antara garis isyarat dan garis isyarat lain.

Prinsip 4: Untuk papan lapisan ganda, kawasan tanah yang besar patut ditempatkan pada lapisan projeksi garis isyarat kunci, atau sama seperti papan satu sisi.

Alasan: sama seperti isyarat kunci papan pelbagai lapisan dekat dengan pesawat tanah.

Prinsip 5: Dalam papan berbilang lapisan, pesawat kuasa patut ditarik dengan 5H-20H berkaitan dengan pesawat tanah sebelah (H adalah jarak antara bekalan kuasa dan pesawat tanah).

Alasan: Indetasi pesawat kuasa berkaitan dengan pesawat tanah kembali boleh menekan masalah radiasi pinggir secara efektif.

Prinsip 6: Aras projeksi lapisan kawat sepatutnya berada di kawasan lapisan kawat balik.

Alasan: Jika lapisan kawat tidak berada di kawasan projeksi lapisan pesawat reflow, ia akan menyebabkan masalah radiasi pinggir dan meningkatkan kawasan loop isyarat, yang menyebabkan radiasi mod berbeza meningkat.

Prinsip 7: Dalam papan berbilang lapisan, tidak sepatutnya ada garis isyarat yang lebih besar dari 50MHZ pada lapisan TOP dan BOTTOM papan tunggal sebanyak yang mungkin.

Sebaiknya berjalan dengan isyarat frekuensi tinggi antara dua lapisan pesawat untuk menekan radiasi ke ruang.

Prinsip 8: Untuk papan tunggal dengan frekuensi operasi aras papan yang lebih besar dari 50MHz, jika lapisan kedua dan lapisan penultimate adalah lapisan wayar, lapisan TOP dan BOOTTOM patut ditutup dengan foil tembaga berdasar.

Sebaiknya berjalan dengan isyarat frekuensi tinggi antara dua lapisan pesawat untuk menekan radiasi ke ruang.

Prinsip 9: Dalam papan berbilang lapisan, pesawat kuasa kerja utama (pesawat kuasa yang paling luas digunakan) papan tunggal sepatutnya berada dekat dengan pesawat tanah.

Alasan: Pesawat kuasa bersebelahan dan pesawat tanah boleh mengurangi kawasan loop sirkuit kuasa.

Prinsip 10: Dalam papan satu lapisan, mesti ada wayar tanah di sebelah dan selari jejak kuasa.

Alasan: mengurangkan kawasan saluran bekalan kuasa semasa.

Prinsip 11: Dalam papan dua lapisan, mesti ada wayar tanah di sebelah dan selari jejak kuasa.

Alasan: mengurangkan kawasan saluran bekalan kuasa semasa.

Prinsip 12: Dalam rancangan lapisan, cuba menghindari lapisan kabel bersebelahan. Jika tidak dapat dihindari bahawa lapisan kawat bersebelahan satu sama lain, ruang lapisan antara dua lapisan kawat sepatutnya ditambah dengan betul, dan ruang lapisan antara lapisan kawat dan sirkuit isyaratnya sepatutnya dikurangkan.

Alasan: Jejak isyarat paralel pada lapisan kabel sebelah boleh menyebabkan isyarat salib bercakap.

Prinsip 13: Lapisan kapal selanjutnya sepatutnya menghindari penutupan pesawat projeksi mereka.

Alasan: Apabila projeksi meliputi, kapasitas sambungan antara lapisan akan menyebabkan bunyi antara lapisan pasang satu sama lain.

Prinsip 14: Apabila merancang bentangan PCB, perhatikan secara penuh prinsip desain untuk meletakkan dalam garis lurus sepanjang arah aliran isyarat, dan cuba untuk menghindari looping balik dan balik.

Alasan: Lupakan sambungan isyarat langsung dan mempengaruhi kualiti isyarat.

Prinsip 15: Apabila sirkuit modul berbilang ditempatkan pada PCB yang sama, sirkuit digital dan sirkuit analog, dan sirkuit kelajuan tinggi dan kelajuan rendah patut ditempatkan secara terpisah.

Alasan: menghindari gangguan antara litar digital, litar analog, litar kelajuan tinggi, dan litar kelajuan rendah.

Prinsip 16: Apabila ada sirkuit kelajuan tinggi, tengah dan rendah pada papan sirkuit pada masa yang sama, ikut sirkuit kelajuan tinggi dan kelajuan tengah dan jauhkan diri dari antaramuka.

Alasan: menghindari bunyi sirkuit frekuensi tinggi dari radiasi ke luar melalui antaramuka.

Prinsip 17: Penyimpanan tenaga dan kondensator penapis frekuensi tinggi patut diletakkan berhampiran sirkuit unit atau peranti dengan perubahan semasa yang besar (seperti modul bekalan tenaga: terminal input dan output, peminat dan relay).

Alasan: Kewujudan kondensator penyimpanan tenaga boleh mengurangkan kawasan loop loop semasa besar.

Prinsip 18: Sirkuit penapis bagi port input kuasa papan sirkuit patut ditempatkan dekat antaramuka.

Alasan: untuk menghindari menyambung semula garis yang telah ditapis.

Prinsip 19: Pada PCB, komponen penapisan, perlindungan dan pengasingan sirkuit antaramuka patut ditempatkan dekat dengan antaramuka.

Alasan: Ia boleh mencapai kesan perlindungan, penapisan dan pengizolan secara efektif.

Prinsip 20: Jika ada penapis dan litar perlindungan di antaramuka, prinsip perlindungan pertama dan penapis mesti diikuti.

Alasan: Sirkuit perlindungan digunakan untuk tekanan luar dan pemahaman tekanan. Jika sirkuit perlindungan ditempatkan selepas sirkuit penapis, sirkuit penapis akan rosak kerana tekanan berlebihan dan tekanan berlebihan.

Prinsip 21: Semasa bentangan, pastikan garis input dan output sirkuit penapis (penapis), izolasi dan sirkuit perlindungan tidak berkumpul.

Alasan: Apabila jejak input dan output sirkuit di atas dipasang satu sama lain, kesan penapisan, pengasingan atau perlindungan akan lemah.

Prinsip 22: Jika antaramuka "tanah bersih" dirancang di papan, komponen penapis dan pengasingan patut ditempatkan pada band pengasingan antara "tanah bersih" dan tanah kerja.

Alasan: Lupakan sambungan antara peranti penapis atau pengasingan melalui lapisan pesawat, yang melemahkan kesan.

Prinsip 23: Di "tanah bersih", tiada peranti lain boleh ditempatkan kecuali peranti penapis dan perlindungan.

Alasan: Tujuan rancangan "tanah bersih" adalah untuk memastikan bahawa radiasi antaramuka adalah minimal, dan "tanah bersih" mudah dipasang oleh gangguan luaran, sehingga tidak sepatutnya ada sirkuit dan peranti yang tidak relevan lain di "tanah bersih".

Prinsip 24: Simpan peranti radiasi kuat seperti kristal, oscillator kristal, relay, dan menukar bekalan kuasa jauh dari sambungan antaramuka papan sekurang-kurangnya 1000 mils.

Alasan: gangguan akan radiasi secara langsung atau arus akan disambung dengan kabel keluar untuk radiasi keluar.

Prinsip 25: Sirkuit atau peranti sensitif (seperti sirkuit reset, sirkuit WATCHDOG, dll.) sepatutnya sekurang-kurangnya 1000 mils jauh dari setiap pinggir papan, terutama pinggir antaramuka papan.

Alasan: Tempat yang sama dengan antaramuka papan tunggal paling mudah dipasang oleh gangguan luaran (seperti elektrik statik), dan sirkuit sensitif seperti sirkuit semula dan sirkuit anjing pengawasan boleh menyebabkan sistem gagal berfungsi.

Prinsip 26: Kondensator penapis untuk penapis IC patut ditempatkan sebanyak mungkin dengan pin bekalan kuasa cip.

Sebab: semakin dekat kondensator kepada pin, semakin kecil kawasan loop frekuensi tinggi dan semakin kecil radiasi.

Prinsip 27: Untuk serangkaian permulaan-akhir yang sepadan, ia patut ditempatkan dekat dengan akhir output isyaratnya.

Alasan: Tujuan rancangan bagi penangkap akhir-permulaan adalah untuk menambah halangan output akhir output cip dan halangan bagi penangkap seri kepada halangan karakteristik jejak. Keperlawanan yang sepadan ditempatkan pada akhir, yang tidak dapat memenuhi persamaan di atas.

Prinsip 28: jejak PCB tidak boleh mempunyai jejak sudut kanan atau sudut tajam.

Alasan: Kawalan sudut kanan mengarah ke ketidakberhenti dalam impedance, mengarah kepada transmisi isyarat, mengakibatkan bunyi atau melebihi, dan radiasi EMI kuat.

Prinsip 29: Lupakan tetapan lapisan lapisan kabel sebelah sebanyak yang mungkin. Apabila ia tidak dapat dihindari, cuba membuat jejak dalam dua lapisan kawat bertentangan satu sama lain atau panjang jejak selari kurang dari 1000 mil.

Alasan: untuk mengurangkan perbualan salib antara jejak selari.

Prinsip 30: Jika papan mempunyai lapisan wayar isyarat dalaman, maka garis isyarat kunci seperti jam patut ditempatkan pada lapisan dalaman (lapisan wayar yang disukai lebih disukai).

Alasan: Menggunakan isyarat kunci pada lapisan kawat dalaman boleh bermain peran perisai.